Редуктор — это агрегат, предназначенный для понижения числа оборотов, исходящих от двигателя. Передача крутящего момента обеспечивается зубчатым зацеплением насаженных на валах шестерен с колесами. В основу работы механизма положен принцип разных диаметров контактирующих элементов, что позволяет уменьшать угловую скорости до нужной величины на тихоходном валу.
Устройство и принцип действия
В состав любого редуктора входят следующие основные детали:
В процессе работы двигателя крутящий момент воспринимается быстроходном валом редуктора. Жестко закрепленная на нем шестерня, передает его через зубчатое колесо на тихоходный вал агрегата. В качестве воспринимающего элемента может использоваться червяк, который представляет собой вал с изготовленной на нем винтовой поверхностью.
При необходимости понижения числа оборотов на большую величину, используются двух или трех ступенчатые редукторы, в которых присутствуют несколько валов с закрепленными на них шестернями и колесами. Для устранения перегрева деталей редуктора в корпус заливается масло, что обеспечивает стабильную работу агрегата. Установленные сальники создают надежную преграду смазочному материалу и предотвращают возможность его вытекания.
Технические характеристики
Каждый редуктор характеризуется своими техническими параметрами:
Кроме того, для каждого редуктора указывается такая информация как возможность его использования в допустимых климатических условиях. Сюда относится температура и влажность.
Разновидности редукторов
Выпускаемые редукторы бывают нескольких разновидностей. Это зависит от следующих их параметров:
Также существуют агрегаты, у которых зубчатое колесо отсутствует, а вместо него установлен червяк.
Цилиндрические
Данный механизм состоит из нескольких последовательно соединенных шестерен и колес. Все они начинают вращаться после подачи нагрузки на быстроходный вал. Постепенно исходная угловая скорость понижается, что приводит пропорционально к возрастанию крутящего момента. Существуют несколько типов цилиндрических агрегатов:
В зависимости от нарезанного зуба цилиндрические редукторы бывают следующих типов:
Цилиндрические редукторы широко применяются в различных отраслях промышленности, а также при производстве бытовой техники.
Конические
Существуют станки, где требуется использование редукторов, в которых входной и выходной валы должны располагаться под прямым или другого размера углом. Для решения этой проблемы изготавливаются шестерни и колеса, по своей конфигурации имеющие форму усеченного конуса с нарезанными на боковой стороне зубьями. В зависимости от профиля зуба зацепление конической пары может быть гипоидным, эвольвентным или по типу Новикова.
Конические редукторы выполняются в виде одноступенчатых механизмов. Их передаточное число не может превышать значения 6,3. В результате на выходном валу формируется низкий крутящий момент. Валы и зубчатые колеса размещаются в корпусе, который может быть изготовлен из чугуна или алюминия. По сравнению с цилиндрической передачей коническое сцепление обладает невысоким коэффициентом полезного действия. При этом важным достоинством конических редукторов является стойкость по отношению к кратковременным и переменным нагрузкам. Это обеспечивает их возможность запуска с большой частотой.
Червячные
Принципиальное отличие редукторов червячных от других типов передач заключается в наличии вала, который выглядит в виде цельного круга с нарезанной на его поверхности крупного шага резьбой. По своей форме она имеет чаще всего трапециевидное сечение, хотя существуют другие виды профиля.
В процессе работы редуктора совершается зацепление червяка с зубчатой шестерней, расположенной под прямым углом. При вращении червячного вала происходит смещение витков резьбы, что вызывает передачу крутящего момента на колесо. За счет того, что ось червяка и вал шестерни находятся под прямым углом, в редукторах создается возможность увеличивать передаточное число агрегата. При этом они имеют небольшие размеры, что является важным преимуществом.
Существуют следующие типы червячных редукторов:
Преимущества червячных редукторов состоят в следующем:
С учетом большой площади соприкосновения контактных поверхностей особое внимание уделяется смазке. Кроме обязательной заливки высокого качества смазочных материалов жесткие требования предъявляются к соблюдению периодичности их замены.
Червячные редукторы используются в следующих механизмах:
Червячные редукторы устанавливаются в местах, где отсутствует большое количество свободного пространства. Это обеспечивается их компактностью и наличием нужных характеристик.
Планетарные
Особенностью такого редуктора является целый комплект зубчатых колес, находящихся в зацеплении. В состав агрегата входят следующие элементы:
В зависимости от сложности устройства планетарные передачи бывают простыми и дифференциальными. При выборе редуктора следует ориентироваться на следующие показатели:
Все эти параметры указываются в техническом паспорте механизма.
Преимущества таких редукторов состоят в следующем:
Наличие таких существенных достоинств обеспечило механизму высокий уровень применяемости.
Комбинированные
Под комбинированными редукторами понимается сочетание в корпусе передач: цилиндрических и конических, цилиндрических и червячных. За счет использования разного вида зацеплений агрегатам обеспечивается плавный ход во время повышенных нагрузок.
Коническо-цилиндрические редукторы имеют маркировку КЦ. Они бывают нескольких типов:
Червячно-цилиндрические редукторы относятся к типу двухступенчатых агрегатов. В них первая передача, которая считается быстроходной, является цилиндрической, а вторая, тихоходная, червячной. При этом оси быстроходного и выходного валов расположены под прямым углом. Венец червячной передачи изготавливается методом центробежного литья из высокопрочной бронзы, а для цилиндрического колеса используется высоколегированная сталь, подвергающаяся дальнейшей закалке.
Преимущества червячно-цилиндрических редукторов состоят в следующем:
Достоинства комбинированных агрегатов позволяют существенно расширить применение редукторов в промышленных механизмах.
Крановые редукторы
Крановый редуктор представляет собой механизм, в задачу которого входит перемещение тележки по рельсам, а также совершения манипуляций с грузом. При этом допустимое количество оборотов входного вала не должно превышать значение 1700 об/мин. Выпускаемые редукторы бывают следующих основных видов:
Кроме того, агрегаты разделяются на типы:
В зависимости от поставленных задач выбирается нужный тип устройства.
Крановые редукторы предназначены для выполнения следующих видов работ:
При выборе нужного типа редуктора для крана ориентир делается на следующие модели:
При выборе агрегата в первую очередь обращается на такие характеристики как мощность, КПД, передаточное число и крутящий момент.
Особенности мотор редукторов
Под мотор редуктором понимается устройство, в котором электрический двигатель соединен с механическим агрегатом, понижающим числу оборотов и увеличивающим крутящий момент.
Отличительной особенностью такого устройства является соединение двух механизмов в единый блок. Это существенно упрощает всю конструкцию. Такая схема обладает следующими преимуществами:
Вся конструкция закладывается в единый корпус, который обладает увеличенным запасом прочности. По сравнению с раздельными вариантами механизм имеет более надежное функционирование.
Работа мотор редуктора осуществляется по стандартной схеме. При включении двигателя крутящий момент передается на шестерню, которая фактически установлена непосредственно на валу мотора. Через зубчатое зацепление во вращение приводятся все остальные элементы системы.
Производителями выпускается большое количество редукторов, предназначенных для работы в разных условиях. При выборе нужного варианта следует ориентироваться на параметры, которые обеспечиваются на тихоходном валу, и способности агрегата воспринимать исходящую из двигателя нагрузку.