Все про редуктора. Редуктор: визначення, призначення, пристрій, види


Механічний редуктор

Знижувальна передача Шасі

Редуктор (механічний)- Механізм, що передає і перетворює крутний момент, з однією або більше механічними передачами. Основні характеристики редуктора - ККД, передатне відношення, потужність, що передається, максимальні кутові швидкості валів, кількість провідних і ведених валів, тип і кількість передач і ступенів.

Зазвичай редуктором називають пристрій, що перетворює високу кутову швидкість обертання вхідного валу нижчу на вихідному валу, підвищуючи при цьому крутний момент . Редуктор, який перетворює низьку кутову швидкість на більш високу зазвичай називають мультиплікатором.

Редуктор зі ступінчастою зміною кутової швидкості називається коробкою передач, з безступінчастим варіатором.

Типи редукторів

Насамперед редуктори класифікуються за типами механічних передач.

Також редуктори можна класифікувати за типом корпусів, за способом охолодження, за типами підшипників, що використовуються , за швидкостями обертання, передатному числу ; переданої, перетворюваної потужності, що розподіляється.

Корпуси редукторів

У серійному виробництві поширені стандартизовані литі корпуси редукторів. Найчастіше у важкій промисловості та машинобудуванні застосовуються корпуси з ливарного чавуну, рідше з ливарних сталей. Коли потрібно максимально полегшити конструкцію застосовують легкосплавні корпуси. На корпусі редуктора найчастіше є місця кріплення - лапи та/або вуха, за які переміщують та/або кріплять редуктори до основи. На виході валів мають ущільнення для запобігання витіканню олії. На корпусах редукторів часто розташовують конструкційні елементи, що запобігають збільшенню тиску всередині редуктора, що виникає від нагрівання редуктора при його роботі.

У штучному виробництві широко використовуються зварні корпуси, що дозволяють отримувати індивідуальні конструктивні рішення.

Передавальні відносини


Wikimedia Foundation. 2010 .

  • Механічний випрямляч
  • Механічний гальмо

Дивитись що таке "Механічний редуктор" в інших словниках:

    Редуктор (значення)- Редуктор (від лат. reductor відводить назад, що приводить назад) перетворюючий пристрій. У Вікісловарі є стаття «редуктор» Багатозначний термін: Механічний редуктор механізм, що перетворює і передає крутний момент; … Вікіпедія

    Редуктор- (від лат. reductor відводить назад, що приводить назад) перетворюючий пристрій. Багатозначний термін: Механічний редуктор механізм, що перетворює і передає крутний момент; Газовий редуктор пристрій для … Вікіпедія

    Редуктор (механічний)- Циліндричний одноступінчастий редуктор Планетарний редуктор Редуктор (механічний) механізм, що передає і перетворює момент, що крутить, з однією або більше механічними передачами. Основні характеристики редуктора ККД, передатне відношення … Вікіпедія

    Конічно-циліндричний редуктор- Гіпоїдна зубчаста передача Конічно циліндричний редуктор це механічний редуктор, який містить одну конічну і циліндричні передачі. Такий редуктор необхідний у разі якщо осі валів підвищують … Вікіпедія

    Бере початок від заводу «Трієр», утвореного у Воронежі у 1928 та перетвореного у 1931 на дизельний завод. З 1940 року філія Воронезького авіамоторного заводу №16, що передав сюди виробництво поршневих двигунів М 11; з березня 1941 року. Енциклопедія техніки

    Воронезький механічний завод Енциклопедія «Авіація»

    Воронезький механічний завод- Воронезький механічний завод бере початок від заводу «Трієр», утвореного у Воронежі в 1928 і перетвореного в 1931 в дизельний завод. З 1940 року філія Воронезького авіамоторного заводу № 16, що передав сюди виробництво… Енциклопедія «Авіація»

    СТ СЭВ 1629-79: Вантажні автомобілі та автобуси. Рульові механізми із гідравлічним підсилювачем. Технічні вимоги. Методи стендових випробувань- Термінологія СТ РЕВ 1629 79: Вантажні автомобіліта автобуси. Рульові механізми із гідравлічним підсилювачем. Технічні вимоги. Методи стендових випробувань: 9. Гідравлічний люфт jг Сумарний кут повороту вхідного валу в обидва боки при… Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

    Трансмісія- (силова передача) у машинобудуванні сукупність складальних одиниць та механізмів, що з'єднують двигун (мотор) з провідними колесами транспортного засобу (автомобіля) або робочим органом верстата, а також системи, що забезпечують роботу … Вікіпедія

    Планетарна передача- у режимі підвищення швидкості. Водило (зелене) обертається зовнішнім джерелом. Зусилля знімається із сонячної шестерні (жовта), тоді як кільцева шестерня (червона) закріплена нерухомо. Червоні мітки показують обертання вхідних … Вікіпедія

Редуктор заднього мосту – один із важливих вузлів автомобіля, який бере участь у його пересуванні. Редуктор складається з головної передачі та диференціала.

Пристрій та принцип роботи

Головна передача

Головна передача може бути одинарною чи подвійною. Одинарна передає крутний момент на колеса автомобіля за допомогою однієї зубчастої пари, а подвійна – за допомогою двох. Одинарна передача, у свою чергу, може бути:

  • циліндричної;
  • конічної;
  • гіпоїдної;
  • черв'ячний.

У головної передачі циліндричного типу шестірні розташовуються в одній площині, у конічної перпендикулярно один одному. Переваги та недоліки основних модифікацій одинарних головних передач перелічені у наступній таблиці.

Модифікації одинарних основних передач:

Подвійна головна передача може бути центральною чи рознесеною. Центральна має більше просту конструкцію, велике передатне число та велике навантаження на всі елементи системи. Рознесена відрізняється більше складною конструкцією, вона ефективніша у роботі і компактна.

Диференціал

Міжколісний диференціал розподіляє момент, що крутить, між різними півосями. Якщо машина ковзає або пробуксовує, диференціал допомагає їй впоратися з цією проблемою, дозволяючи колесам обертатися з різною швидкістю.

У чашці (3) розташовані шестерні сателітів (4) та напівсоєю (5). Чашка з'єднана з веденою шестернею (2). Шестерня, своєю чергою, приймає крутний момент від провідної шестерні головної передачі (1). Чашка за допомогою сателітів передає обертання півосям, що ведуть рух провідні колеса автомобіля. Робота сателітів забезпечує різні кутові швидкості. Величина моменту, що крутить, незмінна.

Подібний пристрій реалізовано в більшості задньопривідних машин, таких як "ВАЗ-2106", "ВАЗ-2107", "Газель". Воно довело свою надійність під час роботи у найскладніших умовах.

Несправності

Причини виникнення несправностей

Редуктор заднього моста – складний механізм, що складається з великої кількості елементів. Несправність будь-якого з них може призвести до виходу з експлуатації всієї системи.

  1. Перевантаження системи.Однією з найпоширеніших причин виходу з ладу редуктора заднього моста є часте перевищення належного навантаження на автомобіль. Наприклад, при буксируванні важких транспортних засобів чи інших вантажів. Під час буксирування навантаження на всі елементи системи значно збільшується.
  2. Люфт у хрестовинах.Багато автомобілістів відзначають, що через 5-6 років експлуатації авто у хрестовинах з'являється люфт. Це відбувається через підвищену детонацію двигуна, не відрегульованого запалення і виникають у зв'язку з цим поштовхів і ударів. Тому в ході ремонту проводять діагностику всіх елементів ходової частини та не обмежуються заміною передавального механізму.
  3. Відсутність мастила.Якщо в редукторі заднього моста немає масла, його може заклинити, через перегрівання. Можуть луснути сталеві частини або зламатися зуби на шестерні. Щоб уникнути подібних проблем, необхідно тримати рівень мастила під контролем.
  4. Вироблення підшипників, що розташовані в «панчохах». Ця несправність виникає після довгих років експлуатації автомобіля. Вона може спровокувати викривлення валів та руйнування зубчастих передач. Внаслідок цього редуктор заднього мосту буде не придатний для ремонту.

Ознаки несправностей

Про проблеми, пов'язані з роботою редуктора заднього моста, ви дізнаєтеся про характерний шум:

  1. Посилений шум мосту.Можливо, деформувалася балка, зносилися шестірні та півосі, знижений рівень масла або спостерігається його витік. Шум, що виник відразу після ремонту, є наслідком неправильного регулювання.
  2. Шум під час розгону.Якщо шум з'являється під час розгону автомобіля, це означає, що зношені або пошкоджені підшипники диференціала, або півосей. Ще одна можлива причина – брак мастила у редукторі.
  3. Шум під час розгону та гальмування.Якщо шум з'явився не тільки під час розгону, а й при гальмуванні автомобіля, значить, зносилися чи зруйновані підшипники шестерні. Можливо, у шестірнях головної передачі порушені зазори.
  4. Шум на поворотах.Якщо ви помітили появу шуму на поворотах, то в автомобілі несправні підшипники півосей. Можливі причини- задираки на поверхні сателітів або їх занадто туге обертання.
  5. Стуки на початку руху.Швидше за все, збільшено зазор шліцевого з'єднання валу провідної шестерні з фланцем. Також ймовірно, що в отвір осі сателітів, розташоване в диференціалі, зношене.

Тестові випробування автомобіля

Тест 1.Почніть рух шосе зі швидкістю 20 км/год, потім плавно збільшуйте швидкість до 90 км/год. Одночасно слухайте звуки, які видає автомобіль на різній швидкості. Відпустіть педаль керування дросельною заслінкою і, не пригальмовування, погасіть швидкість двигуном. Слідкуйте за зміною шуму.

Тест 2.Під час руху зі швидкістю 100 км/год перемкніть важіль у нейтральне положення, вимкніть запалення та вільно котитесь до повної зупинки. Слідкуйте за зміною шуму на різних швидкостяхуповільнення.

Тест 3.Автомобіль у нерухомому положенні, на ручному гальмі. Запустіть двигун машини і, поступово збільшуючи оберти, прислухайтеся до шумів, що виникли. Якщо ви чуєте такий самий шум, як при випробуванні №1, то їх джерелом є не редуктор, а інші вузли автомобіля.

Тест 4.Якщо шум, виявлений на випробуванні №1, не повторився на випробуваннях №2 та №3, отже, він походить від редуктора. Щоб остаточно переконатися в цьому, підніміть задні колеса машини, запустіть двигун і перейдіть на четверту передачу. Це дозволить вам переконатися, що джерелом шуму є редуктор, а не підвіска або кузов.

Як уникнути передчасного виходу редуктора моста з ладу? Потрібно стежити за рівнем олії, прислухатися до шумів та стукотів в автомобілі, візуально оглядати міст на предмет течі та зовнішніх пошкоджень балки.

Зняття та встановлення редуктора

Зняття редуктора

Щоб зняти редуктор, виконайте такі дії:

  • злийте з балки моста олію;
  • підніміть задню частину автомобіля, встановіть її на підставки;
  • демонтуйте колеса;
  • відверніть гайки, що прикріплюють щит гальма до балки;
  • висуньте півосі з коробки диференціала;
  • від'єднайте від редуктора карданний вал;
  • підставте під картер редуктора підставку;
  • виверніть болти кріплення редуктора до балки заднього моста;
  • вийміть редуктор із балки.

Закріпіть редуктор на стенді. Зніміть стопорні пластини, видаліть болти та кришки підшипників коробки диференціала, а також регулювальні гайки та зовнішні кільця роликових підшипників. Перш ніж зняти кришки, позначте їх, щоб пізніше встановити на колишні місця. Витягніть з картера редуктора коробку диференціала з внутрішніми кільцями підшипників і шестернею.

Щоб демонтувати провідну шестерню та її деталі, необхідно виконати такі дії:

  • перевернути картер редуктора вгору горловиною;
  • відвернути ключем (2) гайку кріплення фланця, притримуючи при цьому фланець (3) провідної шестерні стопором (1);
  • зніміть фланець;
  • витягніть провідну шестерню;
  • з картера вийміть сальник, масловідбивач, внутрішнє кільце переднього підшипника;
  • випресуйте за допомогою оправки зовнішні кільця заднього та переднього підшипника;
  • зніміть розпірну втулку із провідної шестерні;
  • за допомогою зйомника (1) та оправки (4) зніміть внутрішнє кільце заднього роликового підшипника;
  • вийміть регулювальне кільце внутрішньої шестерні.

Розбираємо диференціал:

  • знімаємо внутрішні кільця (2) коробки (3) за допомогою універсального зйомника (1) та упору (4);
  • відвертаємо гайки кріплення шестерні веденої та вибиваємо з коробки вісь сателітів;
  • провертаємо шестірні півосей та сателіти, при цьому останні повинні викотитися у вікна диференціала, щоб їх можна було вийняти;
  • знімаємо з шестерні півосей із опорними шайбами.

Встановлення редуктора

Щоб розібрати редуктор, необхідно очистити від олії балку моста. Потім потрібно покласти прокладку ущільнювача на привалочну поверхню, вставити в балку редуктор і закріпити його болтами. Попередньо отвори в балці та болти знежирте та нанесіть на болти герметик. Приєднайте до редуктора карданний вал та встановіть півосі та гальмівні барабани. Встановіть колесо, наверніть (не затягуючи) болти їхнього кріплення. Коди будуть встановлені обидва колеса, приберіть підставки та опустіть машину на землю. Далі затягніть болти кріплення коліс за допомогою динамічного ключа. Очистіть магнітну пробку і поверніть її в балку. Заправте балку моста олією через маслоналивний отвір.

Редуктор загальномашинобудівного призначення.Цей тип обладнання є самостійним агрегатом, що використовується в приводах машин. Його технічні характеристики відповідають загальним для різних застосуваньвимог. Конструктивно загальномашинобудівні редуктори можуть відрізнятись.

Спеціальні редукторирозроблені для автомобільної, авіаційної та інших вузькоспеціалізованих галузей. З назви зрозуміло, що агрегати цієї групи мають відповідати специфіці та параметрам конкретного застосування.

Редуктори можна класифікувати за такими ознаками:

  • За типами передач та числу ступенів;
  • За розташуванням осей вхідного/вихідного валів у просторі та відносно один одного;
  • За способом кріплення.

1.1 Кількість ступенів та розташування валів

У дво- та триступінчастих редукторів розгорнутих і роздвоєних схем (у випадку з двоступінчастими моделями ще й співвісних схем) є ряд переваг перед агрегатами інших типів – насамперед це високий ККДта стійкість до навантажень. Співвісні циліндричні редуктори можуть комплектуватися тихохідним щаблем із внутрішнім зачепленням. Планетарні та хвильові агрегати із співвісним розташуванням осей валів також забезпечують високу продуктивність і широкий діапазонпередавальних чисел.

При комплектації машин і механізмів, що вимагають розташування валів, що перетинається, будуть ефективні дво- і триступінчасті конічні (конічно-циліндричні) редуктори.

Агрегати з черв'ячними (черв'ячно-циліндричними, циліндрично-черв'ячними) передачами характеризуються високим передатним числом та низьким рівнем шуму. Однак ККД у таких моделей нижче, ніж у циліндричних аналогів.

Вертикальне розташування вихідних валів потребує меншого простору. У механізмах, де необхідне подібне компонування, частіше використовують черв'ячні або конічні редуктори. Зручність полягає в тому, що вісь двигуна знаходиться у горизонтальному положенні.

Таблиця 1. Класифікація редукторів розташування осей валів

Редуктор Розташування осей
Паралельні осі вхідного/вихідного валів 1. Горизонтальне:
- осі у горизонтальній площині;
- осі в вертикальної площини(вхідний вал - над або під вихідним валом);
- Осі в похилій площині.
2. Вертикальне
Збігаючі осі вхідного/і вихідного валів (співвісний) 1. Горизонтальне
2. Вертикальне
Осі вхідного/вихідного валів, що перетинаються 1. Горизонтальне

Осі вхідного/вихідного валів, що схрещуються. 1. Горизонтальне (вхідний вал - над або під вихідним валом)
2. Горизонтальна вісь вхідного валу та вертикальна вісь вихідного валу
3. Вертикальна вісь вхідного валу та горизонтальна вісь вихідного валу

1.2 Типи використовуваних передач

1.2.1 Черв'якові редуктори

Черв'ячний редуктор – найпоширеніший тип редукторів. Привід має компактні розміри(У порівнянні з циліндричними агрегатами). Передатне відношення черв'ячної пари може досягати 1-100 (іноді й вище).

Потенціал збільшення моменту, що крутить, при зниженні частоти обертання вала у черв'ячних редукторів вище, ніж у обладнання з іншими типами передач. Передатне число того ж порядку можна одержати під час експлуатації триступінчастого циліндричного редуктора. У черв'ячних агрегатах для вирішення цього завдання достатньо одного ступеня. Ще одна перевага – простота та низька вартістьчерв'ячних редукторів. Використання черв'ячного зачеплення дозволяє зменшити рівень шуму передачі, забезпечити високу плавність ходу.

Функція самогальмування є тільки в черв'ячних редукторах. Її принцип ґрунтується на гальмуванні веденого валу за відсутності руху на провідному валу (черв'яку). Самогальмування в передачі здійснюється в той момент, коли кут підйому ведучого валу менше або дорівнює 3,5 градусів.

При виборі редуктора черв'ячного слід враховувати той факт, що при збільшенні передавального числа знижується ККД черв'ячної передачі. Звідси – втрати енергії внаслідок тертя хробака об зуби колеса.

Ресурс черв'ячних приводів становить у середньому 10 тисяч годин.

1.2.2 Черв'яковий глобоїдний редуктор

Гвинт глобоїдного редуктора черв'ячного має опуклу форму (в інших черв'ячних передачах він циліндричний). Ця конструктивна особливістьзбільшує передачу крутного моменту та потужність приводу.

Глобоїдні редуктори призначені для використання в умовах, що передбачають високу надійність, відсутність зворотного прослизання та динамічних поштовхів на вихідному валу. Найчастіше редуктори цього типу застосовуються в барабанних приводах ліфтів: глобоїдна пара адаптована до змінних навантажень, що виникають при підйомі та гальмуванні кабіни, здатні підтримувати нормальну реверсивність при експлуатації.

Таблиця 2. Допустимі навантаженнядля черв'ячних глобоїдних редукторів типу ЧГ

Типорозміри Номінальне передатне число Частота обертання черв'яка, об/хв
750 1000 1500
Р вх, кВт Т вих, Н м Р вх, кВт Т вих, Н · м Р вх, кВт Т вих, Н·м
ЧГ-63 10 1,2 120 1,5 - 1,9 110
12,5 1,1 130 1,3 130 1,7 110
16 1,0 150 1,2 150 1,5 130
20 0,8 150 0,9 150 1,3 130
25 0,5 125 0,6 110 0,8 110
31,5 0,4 110 0,5 110 0,6 90
40 0,3 110 0,3 100 0,5 90
50 0,2 100 0,3 100 0,3 90
63 0,1 90 0,2 90 0,3 80
ЧГ-80 10 2,4 250 2,8 220 3,1 170
12,5 2,0 260 2,4 240 2,6 180
16 1,6 260 1,9 240 2,1 180
20 1,5 300 1,7 260 1,8 200
25 1,0 250 1,1 220 1,5 190
31,5 0,7 220 0,8 200 1,1 180
40 0,6 220 0,7 200 0,9 180
50 0,5 210 0,5 180 0,6 160
63 0,3 200 0,4 170 0,5 150
ЧГ-100 10 4,3 460 4,7 380 6,3 350
12,5 3,8 500 4,0 400 5,5 380
16 3,0 500 3,6 450 4,6 400
20 2,7 550 3,2 500 3,9 420
25 2,0 500 2,3 450 3,0 400
31,5 1,4 420 1,6 380 2,1 350
40 1,2 420 1,3 380 1,8 350
50 0,9 400 1,0 350 1,3 320
63 0,7 380 0,8 320 1,1 300
ЧГ-125 10 8,4 900 10,4 850 12,3 700
12,5 7,1 950 8,9 900 10,0 700
16 5,6 950 7,0 900 8,5 750
20 5,3 1100 6,3 1000 7,8 850
25 4,0 1000 4,6 900 5,2 700
31,5 2,9 900 3,4 800 3,9 650
40 2,4 900 2,8 800 3,2 650
50 1,7 800 2,1 750 2,6 650
63 1,4 750 1,7 700 2,1 600
ЧГ-160 10 16,7 1850 20,3 1700 28,3 1600
12,5 13,9 1900 16,3 1700 22,8 1600
16 11,0 1900 13,7 1800 18,6 1650
20 9,7 2050 11,9 1900 16,5 1800
25 7,6 1950 8,6 1700 11,2 1500
31,5 5,7 1800 6,4 1550 8,2 1350
40 4,6 1800 5,1 1550 6,6 1350
50 3,6 1650 4,0 1450 5,0 1250
63 2,8 1550 3,4 1450 4,1 1200

Редуктор – механізм, що змінює момент, що крутить, і потужність двигуна, присутній практично в будь-якій машині і верстаті. Він є частиною трансмісії автомобіля та регулює з високою точністю переміщення у точних приладах. Що таке редуктор із технічної точки зору? Це одне або кілька зубчастих зачеплень, що взаємодіють між собою і знижують кількість обертів двигуна до прийнятної швидкості обертання виконуючого вузла. Замість провідної шестерні може бути хробак.

Пристрій та принцип роботи

Редуктор без додатків газовий або гідравлічний, має на увазі механічний пристрій для зміни кутової швидкості та моменту, що крутить. Він працює за принципом Золотого правила, коли потужність, що передається обертанням, практично не змінюється, зменшується на ККД.

Пристрій

Найпростіший пристрій редуктора, це зчеплення з шестерні та зубчастого колеса. Крутний момент передається через безпосередній контакт зубів елементів деталі. Вони рухаються з однаковою лінійною швидкістю, але різною кутовою. Кількість обертань шестерні та колеса за одиницю часу різна, залежить від діаметрів деталей та кількості зубів.

Шестерні та колеса нерухомо закріплені на валах або виготовлені спільно з ними. У корпусі може бути від однієї до кількох пар зубчастих зачеплень. На складальному кресленні редуктора добре видно його пристрій та складові частини:

  • корпус;
  • кришка корпусу;
  • пари у зачепленні;
  • вали;
  • підшипники;
  • кільця ущільнювачів;
  • кришки.

Корпус у самому низу має отвір для зливу олії та пристосування контролю рівня мастильних матеріалів, вічко або щуп. Роз'єм із кришкою збігається з площиною розташування осей.

На кінематичній схемі редуктора схематично вказані зубчасті з'єднання, розташування валів та напрямок обертання. Також показаний тип зуба, прямий чи похилий. За кінематичною схемою можна визначити кількість ступенів та інші характеристики, як працює даний редуктор.

Принцип дії

Принцип роботи механічного редуктора заснований на передачі обертального моменту від одного валу іншому за допомогою взаємодії зубчастих деталей, закріплених на них нерухомо. Лінійна швидкість зубів однакова. Вона може бути різною, оскільки контакт жорсткий.

Принципом дії редуктора є тиск зуба на аналогічну поверхню з суміжної деталі і передача при цьому зусилля, що рухає ведене колесо. В результаті швидкість обертання зменшується. На вихідному валу створюється зусилля, яке здатне привести в рух виконуючий механізм.

Головна пара завжди перша, швидкохідна шестерня або черв'як, з'єднаний із двигуном та відповідне йому колесо. За її типом визначається і весь вузол. Кількість щаблів дорівнює кількості зачеплень, що мають передатне число більше 1.

Маркування

У умовному позначенніредуктора є ряд цифр і букв, що вказують на його параметри та тип. Першим стоїть вказівка ​​на кількість ступенів та вид зубчастого зачеплення:

  • циліндричне - Ц;
  • черв'ячне - Ч;
  • конічний - К;
  • глобоїдна - Г;
  • хвильові - В;
  • планетарне - П.

Комбіновані моделі позначаються кількома літерами, починаючи з першої пари:

  • циліндрично-черв'ячні - ЦЧ;
  • черв'ячно-циліндричні – ЧЦ;
  • конічно-циліндричні - КЦ.

Кількість передач цього виду вказується цифрою перед літерою.

Горизонтальне розташування вважається нормою та не має свого позначення. Для вертикального вузла після позначення типу передач ставиться буква В. Б означає швидкохідну модель. За ним ставиться умовне числове позначення варіанта збирання.

У маркуванні може бути вказівка ​​на кліматичне виконання, наприклад, для тропіків, північних районів, яким госте виконано.

Наприклад: 1Ц2У-250-31,5-22-М-У2. Двоступінчастий циліндричний з горизонтальним розташуванням. Міжцентрова відстань валів тихохідного ступеня 250 мм, передатне число 31,5. Варіант складання вузла 22, хвостовик на кшталт муфти, кліматичне виконання відповідає ГОСТ 15150-69.

Завантажити ГОСТ 15150-69

Електричний привід – мотор і передавальний вузол в одному корпусі, має дещо відмінне маркування. Спочатку стоїть буквене позначеннямарки збірного приводу, вказується швидкість обертання вихідного колеса, оскільки вона стала, з'єднана з одним електродвигуном.

Технічні характеристики

Редуктори відрізняються зовні за розмірами та формою. Внутрішня будоварізноманітне. Об'єднує їх усіх список технічних характеристик, Якими вони підбираються на різні машини і верстати. До основних параметрів редуктора відносяться:

  • передавальне число;
  • значення крутного моменту редуктора;
  • розташування;
  • кількість щаблів;
  • обертаючий момент.

Передавальне число береться загальне, всіх передач, і одночасно вказується таблиця передавальних чисел, якщо вузол має 2 і більше ступенів. По ньому підбирають вузол, який перетворює обертання електродвигуна або мотора з потрібна кількістьоборотів.

При цьому важливо знати величину моменту, що крутить, на вихідному валу редуктора, щоб визначити, чи буде достатньою потужність, щоб привести в рух агрегат.

Передавальне число

Основна характеристика зубчастого зачеплення, за якою визначаються всі інші параметри. Показує, на скільки обертів менше робить колесо щодо шестерні. Формула передавального відношення:

U =Z 2 /Z 1;

де U – передатне число;

Z 1 число зубів шестерні;

Z 2 число зубів зубчастого колеса.

Модуль зубців шестірні та колеса однаковий. Їхня кількість безпосередньо залежить від діаметра. Тому можна використати формулу:

U =D 2 /D 1;

Де D 2 таD 1діаметри колеса та шестерні відповідно.

Розрахунок загального передавального моменту визначається як добуток передавальних чисел усіх пар:

U р =U 1× U 2× … × U n;

Де U р передавальне число;

U 1 , U 2 , U n передавальні числа зубчастих пар.

де U 12 - Передатне відношення;

W 1 іW 2- Кутові швидкості;

n 1 іn 2- частота обертів.

Визначення моменту, що крутить, на валу необхідне, воно дозволяє дізнатися потужність на виході редуктора, величини пов'язані прямо пропорційним співвідношенням.

Крутний момент вхідного двигуна на вході, множиться на передаточне число. Для більш точного фактичного значення треба помножити на значення ККД. Коефіцієнт залежить від кількості ступенів та типу зачеплення. Для прямозубої конічної пари він дорівнює 98%.

Призначення механізму

Редуктор називають вузол, який змінює потужність. Це може бути тиск газу та рідини в газових балонах, трубопроводах та на розподільчих підстанціях. Механічні редуктори змінюють кількість обертів та кутову швидкість.

Для чого потрібен у механізмі та машині зубчастий передавальний механізм. Він знижує кутову швидкість двигуна, збільшуючи при цьому в стільки ж крутний момент - силу, з якою може впливати вихідний вал на виконуючий механізм.

Швидкість обертання електродвигуна може досягати 1500 об/хв. Для роботи верстата обладнання вона не підходить. При цьому, якщо до шківа двигуна безпосередньо прикріпити вантаж, він не зможе зрушити його з місця.

Функції вузла, зменшити швидкість обертання в десятки разів і настільки ж збільшити момент, що крутить - зусилля, з яким машина буде виконувати роботу.

Види редукторів

Редуктор, це механізм, що передає момент, що крутить. Найпростішими механічними вузлами, що передають крутний момент, вважаються ремінна та ланцюгова передачі. Вони передають обертання з однієї деталі на іншу і змінюють при цьому кутову швидкість.

Найбільша група редукторів, які широко використовують у всіх механізмах, від кавомолки до доменних печей, механічні зубчасті редуктори. Вони поділяються на групи за кількома параметрами:

  • типу зубчастого зачеплення;
  • кількості передач;
  • способу монтажу;
  • просторове положення осей та зубчастих з'єднань.

Зазвичай провідний вал редуктора швидкохідний. Він жорстко з'єднаний із двигуном і обертається з такою самою швидкістю, до 1500 об/хв. При зворотному відношенні, коли ведучим є колесо і швидкість обертання на виході зростає, а момент, що крутить, падає, вузол називають понижуючим.

За типом зубчастого зачеплення та формою шестерні, вони діляться:

  • циліндричні;
  • конічні;
  • черв'якові;
  • планетарні;
  • комбіновані;
  • хвильові.

Комбіновані моделі можуть мати різні типузубчастих зачеплень.

Циліндричні

Найбільше випускається циліндричних редукторів. Робоча поверхняколеса та шестерні має форму циліндра. Моделі відрізняються високим ККД, простотою виконання та великою різноманітністю деталей. Одноступінчасті вузли отримали назву передавального редуктора. Він компактний, знижує швидкість обертання і одночасно передає момент, що крутить.

За формою зуба циліндричні моделі поділяються на:

  • прямозубі;
  • косозубі;
  • шевронні.

За кінематичною схемою вони бувають прямолінійні та розгалужені.

Прямий зуб має закруглену поверхню, що сприяє максимально можливій площі контакту. При зачепленні зубці контактують по всій довжині. Тертя зводиться до мінімуму. ККД прямозубого зачеплення найвище, 99%.

До переваг прямозубих передач відносяться мінімальне навантаження на підшипники, мале тертя, механізм не гріється.

Недолік у сильному шумі під час роботи та малої потужності. Щоб зрадити велике зусилля, колеса треба робити широкими, великогабаритними.

Косий зуб розташований під кутом. Площа контакту в нього більша за однакову ширину обода колеса. Зуби заходять у зачеплення поступово. Працює косозуба пара тихо, плавно і здатна витримати великі навантаження.

Площа тертя по евольвенті більша, деталі гріються. ККД косозубого зачеплення 98% і нижче. Виготовлення деталей із косим зубом складніше, особливо фрезерування зубів. Потрібна велика точність при налаштуванні ріжучого інструменту. Похило положення зуба створює додаткові осьові навантаження на підшипники та скорочує термін їхньої роботи.

Для компенсації негативних осьових зусиль косозубих передач створено шевронні. Вони представляють два колеса на одному валу з нахилом зубів у протилежний бік. Таким чином, ще більше збільшується потужність.

Працюють шевронні зачеплення тихо. Недолік у складній та тривалій технології нарізування зубів.

Кількість передач може бути будь-якою. Розташування валів паралельне, горизонтальне та вертикальне в одній площині. При великому числізубчастих зачеплень в одному корпусі, можливе дворядне розташування валів.

Циліндричні моделі широко застосовують у всіх областях. Від побутової техніки, кавомолок, дрилів, до металургійної та гірничорудної промисловості. На кожному верстаті стоїть один або кілька редукторів. У особливо важких умовах використовують шевронні передачі.

Конічні

Шестерня та колесо мають конічну поверхню. Вали розташовані під кутом. Зуб на шестірні прямий та радіальний. Часто конічні передачі використовують у комбінованих чи знижуючих вузлах. Напрямок обертання можливий у будь-який бік. Як ведучий може виступати колесо.

Скільки передач у конічному передавальному механізмі залежить від його призначення. Зазвичай одна. Найбільш відомий приклад косозубого зачеплення - диференціал заднього моста, що знижує крутний момент вузол. Від одного колеса обертається синхронно в одному напрямку 2 шестірні.

Черв'яковий

Замість ведучої шестерні в зубчастому зачепленні стоїть черв'як із нарізаним різьбленням. Ниток буває 1, 2, 4. Іншої кількості заходів не роблять. Осі валів розташовані перпендикулярно до різних площин.

Черв'як при обертанні взаємодіє з кількома зубами колеса. Від сильного тертя під кутом виникає гальмуючий момент. Він не дозволяє колесу провернутися і зрушити черв'як. Самогальмування використовують у вантажопідйомних механізмах. Підвішений вантаж не зможе піти вниз. Черв'ячна передача може переміщати колесо та пов'язаний з ним механізм з великою точністю. Це використовують у приладах та верстатах для точного налаштування положення інструменту.

У хвильових моделях для обертання застосовують коливання розташованої всередині колеса шестерні. Широкого поширення модель поки що не набула.

Як вибирати редуктор замість того, хто зламався, на наявну техніку і при створенні механізмів самостійно. Основним є потужність на вихідному валу. Вона розраховується на підставі оборотів двигуна за передавальним числом.

Слід звернути на розташування валів, воно у циліндричних моделях може бути в один бік.

Кріплення здійснюється за допомогою фланця безпосередньо до валу двигуна та за допомогою отворів у підошві встановлюється на платформу.

У маркуванні вказано міжцентрову відстань між валами. Цей розмір має конструктивне значення при встановленні вузла та з'єднання його з двигуном та валом робочого механізму.

Слід подивитися, яка пара в першому редукторі, її передатне число, зачеплення. Вибір редуктора включає і розташування валів у просторі. Вони можуть розташовуватись під прямим кутом і бути в різних площинах. Тип підшипників вказується у технічній документації. Там же таблиця термінів експлуатації різних вузлів.

При проектуванні машини, підбір черв'ячного редуктора виконується за потужністю та розташуванням зачеплення. При нижньому зачепленні пара добре змащується, не потребує додаткового охолодження та здатна працювати тривалий час. Слід звернути увагу до робочий режим. Вузол не завжди здатний працювати по кілька годин безперервно. Черв'ячне з'єднання швидко перегрівається.

Поширені несправності

Поломки редуктора можна уникнути при правильній його експлуатації та регулярному догляді. Слід уважно вивчити паспорт. У ньому вказані види технічне обслуговуваннята їх періодичність. Потрібно регулярно міняти масло, постійно доливати його. Дотримання режиму роботи дозволить зберегти агрегат цілим.

Основна несправність редуктора пов'язана з його перегріванням. Це відбувається за відсутності мастила та використання олій інших марок. В іншому випадку агрегат перегрівається, зубчасте зачеплення може заклинити.

Підшипники мають власний запас міцності. Їх період експлуатації вказано у паспорті. Якщо вчасно не поміняти нові, вузли починають розсипатися. Кульки випадуть, і вал почне обертатись з великим зусиллям, ривками.

Між корпусом та кришками: верхньою та бічною, по площині роз'єму, при складанні закладається герметик. Він не дозволяє олії витікати назовні. Якщо його вчасно не змінювати, рідина потіче з усіх роз'ємів.

22.05.2017

Точне технічне визначення редуктора - пристрій перетворення механічної енергії в розрізі параметрів. Він має характеристику вхідних та вихідних показників. На практиці редуктор може не тільки змінювати параметри кінетики та рівні передачі енергії, а й змінювати напрямок обертання та проходження валів.

Сьогодні редуктор розглядається у розрізі пристосування, яке використовується для зміни частоти обертання валу щодо показників приводного механізму. При цьому паралельно може розглядатися можливість збільшення моменту, що крутить, або ж - забезпечення вкрай малої кількості обертів при дуже серйозних зусиллях. За конструкцією редуктори поділяються на:

  • конічні та конічно-циліндричні;
  • комбіновані , у яких застосовано одночасно кілька схем перетворення.

Щоб зрозуміти, наскільки той чи інший тип редуктора підійде для вирішення поставлених перед ним завдань, варто зупинитися на особливостях їх роботи та умов використання.

Циліндричний редуктор: загальні відомості

Циліндричний редуктор відноситься до найпоширенішого типу перетворювальних механізмів. Він має головною характеристикою: вхідний і вихідний вали строго паралельні, але не обов'язково співвісні.

До переваг циліндричного редуктора відносяться:

  • високий ККД, втрати енергії мінімальні;
  • не має самогальмування, завжди є можливість прокрутити вихідний вал навіть при додатку малого зусилля;
  • може транспортувати високу потужність;
  • має кінематичну точність;
  • мало нагріваються, не вимагаючи особливих умов охолодження;
  • випускаються вироби з різним передатним числом та ступенями перетворення.

Завдяки присутності на ринку великого асортименту виробів, неважко підібрати циліндричний редуктор з потрібним передатним числом для застосування в тому чи іншому механізмі.

Як працює і де застосовується циліндричний редуктор

Основа конструкції циліндричного редуктора – зубчасті колеса у формі циліндрів. Співвісність (Розташування осей деталей машини (вузлів, агрегатів тощо) на одній лінії) вхідного та вихідного валів залежать від числа ступенів передачі. В самому простому варіантівсередині корпусу знаходяться всього два циліндричні зубчасті колеса. У цьому випадку зсув вихідного валу від осі вхідного визначається як сума радіусів коліс по зовнішньому контуру за вирахуванням глибини зубів.

Співвісність вхідного та вихідного валів досягається застосуванням кількох ступенів перетворення. В цьому випадку всередині корпусу розташована непарна кількість циліндричних зубчастих коліс, деякі з яких є допоміжними. Вони можуть виконувати роль як простого передавального механізму без перетворення, так і мати передатний коефіцієнт зниження навантаження на зуби і підвищення терміну служби механізму.

Циліндричні редуктори випускаються в закритих корпусах, більшість із них не потребує спеціального обслуговування. Область застосування цих пристроїв надзвичайно широка. Вони гарантують плавну передачу ходу, але не дозволяють змінити напрям валу.

Циліндричні редуктори можуть розташовуватися вертикально або горизонтально, розрахунок навантаження та оборотів простий: високий ККД дозволяє застосовувати зазначене виробником передавальне число в арифметичних операціях. Головна перевага редуктора - перетворення енергії приводу практично без спотворень та втрат.

Особливості конічних та конічно-циліндричних редукторів

Робота конічних та конічно-циліндричних редукторів має ті ж особливості та основні характеристики, що й у циліндричних пристроїв. Головна відмінність – у формі зубчастих коліс усередині корпусу.

Як випливає з назви, у конічного редуктора всі шестерні конічної форми, у конічно-циліндричного конструкції присутні елементи обох типів.

Редуктори цих класів мають свої особливості:

  • здатні змінювати напрям валів, конічний редуктор з одним щаблем перетворення забезпечує поворот на 90 градусів;
  • зусилля під час роботи шестерень спрямовано під кутом до осі валу. Тому редуктори конічного та конічно-циліндричного класу повинні окремо закріплюватися для уникнення бічного тиску на вісь приводу. Це може дещо ускладнити конструювання механізмів з участю.

Типи редукторів, що розглядаються, застосовуються тільки у випадках, коли без зміни напрямку валу не можна обійтися. Дані пристрої дороги, що легко пояснюється підвищеною складністю виготовлення зубчастих коліс та необхідністю гарантувати точність складання редуктора загалом.

Але в іншому - пристрої працюють практично безшумно, пропонуються продукти з різним передатним числом, їм не потрібне спеціальне обслуговування, а термін експлуатації дуже великий. Правила розрахунку вихідної частоти обертання валу і моменту, що крутить, - такі ж, як для циліндричних редукторів.

Черв'якові редуктори: загальні відомості

В основі механіки роботи черв'ячного редуктора лежить ідея передачі моменту, що крутить, з гвинта особливого різьблення на зубчасте колесо.


При цьому під час роботи механізму утворюються значні показники сили тертя між поверхнями черв'яка та зуба приводного механізму валу.

В результаті пристрій виділяє велика кількістьтепла, що вимагає особливих умов охолодження, має низьке напрацювання на відмову.

З часом через руйнування елементів приводу можливе виникнення люфтів та збільшення виділення тепла.

До переваг черв'ячного редуктора ставляться:

  • плавність ходу вихідного валу;
  • великі передатні коефіцієнти;
  • Для виконання поставлених перед деякими механізмами завдань корисна властивість самогальмування редуктора: вал неможливо прокрутити при відключеному приводі.

Є у черв'ячного редуктора значний перелік недоліків. Окрім уже згаданих (значне виділення тепла, низький термін служби), до них належать:

  • знижений коефіцієнт корисної дії, що падає в ході експлуатації через знос механіки;
  • необхідне точне регулювання та налаштування.

Де застосовують черв'якові редуктори

Черв'ячні редуктори найчастіше використовуються в механізмах, де потрібна передача незначної потужності за великого коефіцієнта перетворення. Наприклад, пристрої зі слабкими високооборотними двигунами, що забезпечують малу кількість ходів або обертів виконавчого органу.

Багато механізмів можуть вимагати низької кутової швидкості повороту вихідного валу. У цьому випадку черв'ячний редуктор буде ідеальним. Він гарантує значний момент, що крутить, на виході, а завдяки величезному передатному числу - кількість оборотів на виході дуже мало. Це можуть бути приводи воріт, різні підйомники важеля.

Для вирішення деяких завдань може бути корисною особливістючерв'ячних редукторів, що полягає у зміні напряму вихідного валу щодо вхідного на 90 градусів. Цей показник ніколи не змінюється.

Окремо варто відзначити комбіновані зубчасті редуктори. Вони здійснюється подвійне перетворення: попереднє з допомогою циліндричної схеми і остаточне - черв'ячної передачею. Цим досягається ще більший коефіцієнт перетворення для найнижчих показників кутової швидкості вихідного валу.

Планетарний редуктор: загальні відомості

Конструкція планетарного редуктора дозволяє йому працювати у двох режимах: у ролі жорсткого перетворювача механічної енергії та в моделі підсумовуючого механізму, який відбирає момент, що крутить, від двох приводів. До переваг планетарного редуктора ставляться:

  • компактність;
  • універсальність застосування вихідного крутного моменту, як приводу валів, так передачі обертання шестерням;
  • мала вага;
  • Високий коефіцієнт корисної дії.

До нестачі планетарного редуктора належить його висока вартість. Це зумовлено як великою кількістю деталей у складі механізму перетворення, і вимогами високої точності їх виготовлення.




Як працює планетарний редуктор

Передача обертання в планетарному редукторі здійснюється від центральної "сонячної" шестерні, яку обертає привід, до зовнішнього кругового елемента - епіциклу. Коефіцієнт перетворення залежить від співвідношення числа зубів на сонячній шестірні та планетарних зубчастих колесах.

Схема редуктора представлена ​​малюнку:


Коли водило, позначене зеленим, жорстко зафіксовано – планетарний редуктор працює як простий перетворювач механічної енергії одного приводу. Другий варіант використання полягає у обертанні сонячної шестерні та водила від різних джерел. При цьому енергія підсумовується, а розрахунок підсумкової потужності на епіцикл досить складний.

Де застосовується планетарний редуктор

Завдяки малим розмірам та плавності ходу, планетарний редуктор рекомендований для точних механізмів. На масовому ринку пропонується широкий спектр виробів. Доступні редуктори з різним коефіцієнтом перетворення, які можуть передавати більшу потужність знижуючи кутову швидкість вихідного пристрою. Це може бути дуже корисним у металообробних верстатах.

Хороші результати показують планетарні редуктори у різних підйомниках та транспортерах. Вони здатні забезпечити плавну зміну потужності при незначних кидках навантаження на приводі. Для забезпечення високої потужності транспортерів можна застосовувати додаткові приводи з планетарними редукторами в режимі підсумовування, які зможуть забезпечити створення високонавантажених транспортерів або підйомників.

Висновок

Корисність того чи іншого редуктора для створення конкретного пристрою завжди індивідуально оцінюється. Циліндричні – здатні задовольнити більшість потреб. Однак галузей, де вкрай корисними будуть черв'якові або планетарні редуктори, також досить багато.