Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение — My site

Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение

Содержание

Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение

Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение

Чтобы понять, что такое одноступенчатый редуктор, необходимо сначала определится, что собой представляет устройство в классическом варианте. Редуктором называют механизм, состоящий из передач сцепления, которые передают друг другу рабочее движение. Благодаря простоте, высокой эффективности и небольшой стоимости редукторы находят себе широкое применение в машиностроении для создания разнообразных соединенных между собой механизмов.

Одноступенчатый редуктор

В корпусе редуктора заключены червячные или зубчатые передачи, которые смонтированы сварным или прочим обездвиживающим способом на валах или осях. Первые при этом впрессованы в подшипники, которые находятся в специально проделанных для них отверстиях в корпусе. Подобная передача может быть смонтирована непосредственно на агрегате, который производит механическое движение, но установленная в отдельном корпусе (редуктор) обладает рядом преимуществ. В частности это:

  • гарантия высокой точности сборки механизма;
  • повышенный КПД;
  • лучшая смазка частей редуктора;
  • сниженный износ;
  • повышенный уровень защиты от попадания наносящей вред устройству пилы и грязи.

Из чего состоит редуктор?

В его состав входит стальной сварной или литой чугунный корпус. В нем размещаются валы, оси, зубчатые колеса, червячные механизмы, подшипники и прочие элементы. Некоторые редукторы содержат специальные устройства, обеспечивающие смазку элементов редуктора. К примеру, он может быть оснащен масляным насосом или устройством, обеспечивающим охлаждение этого агрегата (змеевик с охлаждающей жидкостью зачастую монтируют в червячном редукторе).

Схема редуктора

Редукторы бывают разными. При этом отличаются не только по типам, но и индивидуальным особенностям, поэтому редукторы проектируют для определённого оборудования или агрегата, в зависимости от необходимости, передаточного числа и силы крутящего момента, которые нужно передать на принимающее устройство.

Основные типы редукторов

  • По типу передаточного соединения на:
    1. зубчатые; ;
    2. комбинированные.
  • В зависимости от формы зубчатых колес на;
      ;
    1. конические и другие.
  • По расположению валов в пространстве на:
    1. вертикальные;
    2. горизонтальные.
  • В зависимости от особенностей кинематической системы, которая лежит в основе конкретного механизма на:
    1. развернутые;
    2. со сдвоенной ступенью и т.д.
  • По количеству ступеней на:
    1. одноступенчатые;
    2. двухступенчатые.

Редуктор червячный одноступенчатый

Одноступенчатые цилиндрические редукторы

Этот тип редуктора отличается от прочих положением валов в корпусе и числом ступеней. Одноступенчатые цилиндрические редукторы могут быть вертикальными и горизонтальными. Шестеренки этих устройств могут иметь косые и прямые, а также шевронные зубья. Корпуса производят из стали сварным способом или из чугуна путем литья. Монтаж валов зачастую производится в подшипники скольжения или качения. Первые зачастую устанавливаются в тяжелых редукторах.

Состав и возможности компоновки одноступенчатого редуктора ограничены. Главной чертой, которая отличает их друг от друга, является расположение валов и осей в пространстве. При этом передаточное число этих агрегатов колеблется в диапазоне от 1,6 до 6,3. Угол наклона передач, выполненных с использованием косозуба, находится в диапазоне от 8 до 200 градусов.

Максимальное передаточное число, которые способен обеспечить агрегат равно 12,5, но при этом редукторы с максимальным передаточным числом применяются редко. Зачастую используются те, которые имеют передаточное число, не превышающее цифру 6.

Какое расположение редуктора выбрать — вертикальным или горизонтальным? Все зависит от необходимости удобств общей компоновки этого передаточного устройства. В частности имеет значение, как расположен агрегат, который производит механическое движение, его рабочий вал и т.д.

Чтобы создать такое устройство предварительно нужно изготовить его схему. Предлагаем изучить один из вариантов одноступенчатого редуктора с горизонтальным расположением осей.

Одноступенчатый редуктор с горизонтальным расположением осей.

Принцип работы одноступенчатого редуктора

Он достаточно прост для понимания. В таком механизме через расположенную на одном валу звездочку меньшего размера на установленную на другом валу, имеющую больший размер, через зубья передается вращательное движение. Эффект снижения количества оборотов в минуту достигается за счет разницы в диаметре звездочек. Длина круга, который очерчивает в процессе движения первая, существенно меньше того, который очерчивает вторая, поэтому большая звездочка вращается медленней.

При этом создаются устройства обратного действия, не снижающего количество оборотов за единицу времени, а наоборот повышающего.

Этот тип редуктора является самым простым. Отличается от прочих он тем, что передача движения производится через одно звено, а не через несколько, при этом входящее и исходное вращения имеют противоположные направления.

Передача крутящего момента может производиться и с использованием червячного механизма, но при этом на передаточное число влияет диаметр «червяка».

Заводской редуктор

Где и для чего используются одноступенчатые горизонтальные редукторы?

Они находят себе применение:

  • там где необходима постоянная или переменная нагрузка, реверсивная и одного направления;
  • для обеспечения постоянной работы или с короткими перерывами;
  • для обеспечения вращения валов в разные стороны.

Их нельзя или опасно использовать, если частота вращения вала будет превышать показатель 1800 оборотов за одну минуту, а также при запыленности воздуха выше 10 мг на куб. метр и атмосфере первого и второго типов в соответствии с ГОСТ 15150-69.

Процесс проектирования одноступенчатого цилиндрического редукторов

Перед тем как приступать к изготовлению этого устройства производится проектный расчет:

  • подбора материалов;
  • выбор максимально допустимого напряжения на качение;
  • вычисление чистого полезного кручения вала.

В рамках произведения работ осуществляется подготовка эскизной компоновки редуктора.

Расчет размеров валов этого устройства производится в 2 этапа:

  1. приблизительный подсчет количества оборотов чистого кручения;
  2. точный расчет прочностных показателей напряжения изгиба и кручения.

Для производства подобных агрегатов рекомендуется использовать термически обработанную легированную сталь. Расчет валов при составлении проекта осуществляется в зависимости от напряжения кручения, концентрации напряжения, его циклов. Если планируется установка валов быстрого хода, то для расчета берутся во внимание меньшие значения, тихого хода — большие.

На завершающем этапе проектирования создается сборочный чертеж этого устройства. Он включает в себя все ранее разработанные чертежи каждого из элементов редуктора в отдельности. При этом создается рисунок уже готового устройства, в продольном и поперечном разрезах.

Для достижения сбалансированности и соосности расположения разнообразных элементов этого устройства разрабатываются кинематические схемы одноступенчатых редукторов. Они представляют собой изображения в разных разрезах корпуса и деталей, из которых состоит редуктор, отражают их взаимное расположение, пропорции, места сопряжения и т.д.

Компоновка одноступенчатого редуктора может быть разной. Он может иметь дополнительные, существенно улучшающие его работу элементы. Например, масляный насос, который осуществляет принудительную смазку в местах, куда не попадает жидкость при вращении маховика звездочки или в редукторе червячного типа.

Создать такое устройство можно и самому, но для этого потребуется приобрести необходимые запасные части. Важным элементом редуктора, который влияет на его характеристики, является корпус и размер звёздочек, диаметр червячного механизма. Для человека, не имеющего в этом деле опыта, потребуется терпение и усердие, но достичь желаемой цели — создать редуктор с необходимыми параметрами все же можно.

Сборка устройства в этом деле является самой легкой работой, а самой ответственной и сложной — это проектирование и подбор необходимых элементов, запасных частей и деталей.

Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение

Работа устройства газового редуктора Определение редуктора и его предназначение Определение редуктора и его предназначение

Конструктивные особенности мотор-редукторов по климатическим условиям

По умолчанию (не оговаривается при заказе) мотор-редукторы изготавливаются в климатическом исполнении У3. Любые отступления от условий по умолчанию согласовываются между заказчиком ипроизводителем при оформлении заказе.

Если мотор-редуктор предназначен для эксплуатации на открытом воздухе, то к нему предъявляются дополнительные требования., что связано с наличием выпадающих осадков и солнечного света. Некоторые условия, могут приводить к попаданию влаги внутрь редуктора. Например,когда в редукторе стоит простой сапун с прямым отверстием, то при сильном дожде внутрь корпуса редуктора попадает вода. Решением вопроса является установка клапана или, проще говоря, ниппеля. Кроме того в мотор-редукторе должен быть установлен электродвигатель климатического исполнения У1, УХЛ1, Т1, ОМ1 (используемый для кораблей).

Климатические исполнения Т1, Т2, Т3, ОМ1, ОМ2, ОМ3, В1, В5 предполагают что мотор-редуктор имеет грибостойкость, то есть он не будет портиться от воздействия плесневых грибков. Если при этом применяется негрибостойкое масло, то мотор-редуктор должен иметь сапун клапанного типа. Это связано с тем,что необходимо изолировать полость редуктора от доступа плесени.

Устройство газового редуктора и его принцип действия

Подобные механизмы могут отличаться цветом, корпусом, иметь индивидуальные особенности, однако, базовое устройство и принцип действия у них одинаков.

Основными деталями данного оборудования являются:

  1. запорная пружина;
  2. мембрана;
  3. редуцирующий клапан.

С одной стороны, пружина стремится перекрыть клапан, прервав подачу газа, а с другой – мембрана действует на клапан, пытаясь открыть его. Одновременно с этим, мембране противодействует редуцированный газ с рабочим (низким) давлением. Как только рабочее давление падает ниже нормы, сила воздействия мембраны на клапан превышает силу запорной пружины, и он открывается.

Работа устройства газового редуктора

Представлен принцип работы в разрезе редуктора

Кроме базовых деталей, устройство газового редуктора может иметь манометр и вентиль, которые выполняют функцию контроля входного/выходного давления и дополнительной регулировки выходной подачи газа.

Вот видео, которое показывает принцип работы газового редуктора:

Химостойкое исполнение

Когда мотор-редуктор предназначен для эксплуатации в среде с парами кислот, щелочей и других веществ, приводящих к химической реакции покрытия редуктора или смазки, то он делается в химостойком исполнении. При реакции покрытия с парами делается покрытие на основе эпоксидных красок, слой которого не разлагается парами. При реакции масла с парами устанавливается клапанный сапун (ниппель). Если пары веществ приводят к разложению маслобензостойкой резины, то в мотор-редукторе устанавливаются манжеты из полимерного материала стойкого к данным парам, как правило, из Витона.

Конструктивные особенности моделей УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3

Для этих моделей нижняя рабочая температура составляет минус 60 градусов. Мотор-редукторы этих исполнений отличаются применением другой смазки и материалом манжет, чем для климатического варианта исполнения У3. Манжеты в данном случае выбираются таким образом,чтобы они не трескались при — 60 градусах. Соответственно, и электродвигатель выбирается исполнения или УХЛ1, или УХЛ2, или УХЛ3. Также, необходимо обратить внимание на электродвигатели с тормозом данного климатического исполнения. Дело в том, что тормоза импортного производства имеют температуру эксплуатации минус 20 градусов, в крайнем случае минус 40, а у нас минус 60.По этой причине, если в мотор-редуктор установлен такой тормоз, то тормоз должен подогреваться. В этом случае к катушке тормоза идут не 2 провода, а 4 провода.

Справочная информация. Что такое редукторы и где они применяются

Срок службы редукторов общепромышленного исполнения

КПД, соотношение мощности и веса

Редукторы для промышленного оборудования

Типовые сферы применения различных типов редукторов

Червячный редуктор как основной элемент привода

Цилиндрический редуктор — основной тип привода для промышленного оборудования

Смазка и охлаждение редукторов

Обслуживание и ремонт редукторов

Способы монтажа редукторов

Редукторы предназначены для увеличения крутящего момента двигателей за счет уменьшения скорости вращения. Широкое применение редукторов обусловлено тем, что все распространенные типы двигателей (ДВС, электродвигатели и турбины) имеют должный КПД только при большой скорости вращения, в то время как для большинства механизмов, наоборот, требуются низкие скорости вращения. Именно поэтому прибегают к помощи понижающего редуктора, которых предложено множество вариантов конструкций под любые задачи. По этой же причине широко выпускаются почти только понижающие редукторы. Соотношение числа оборотов входного и выходного вала называется, как «передаточное число», оно составляет от 1:2, до 1:2500. Редукторы с передаточным числом более 2500 не изготавливаются массово ввиду низкого спроса.

  • Покупка редукторов — долговременное вложение в промышленное оборудование. Срок их службы составляет 7-15 лет. В процессе эксплуатации требуется лишь периодическая замена масла в картере и соблюдение технологических режимов (нагрузка, охлаждение, скорость вращения на первичном валу).

Срок службы редукторов общепромышленного исполнения:

Наименование показателя Модель редуктора Значение показателя, ч
90% ресурс передач и валов Конический, цилиндрический, коническо-цилиндрический, планетарный 26000
90% ресурс подшипников Червячный, глобоидный, волновой 11000
Конический, цилиндрический, коническо-цилиндрический, планетарный 13000
Червячный 6000
Волновой, глобоидный 11000

КПД, соотношение мощности и веса

КПД редуктора рассчитывается, как отношение мощности на входе и на выходе. Потери будут в шестеренчатых передачах любой конструкции, редукторов без потерь не существует. По этой причине, везде, где возможно, привод стараются делать напрямую от электродвигателей, без использования редукторов, но во многих случаях, это невозможно. Если привод имеет большую мощность, то целесообразно применение цилиндрического, либо планетарного редуктора. Эти два типа конструкции имеют наиболее высокий КПД.

Хорошие редукторы имеют КПД 95-97%. Потери каждой ступени — не более 2-3%. Например, трехступенчатый редуктор будет иметь КПД 88%, так как каждая ступень шестеренчатых передач «съедает» 3% мощности. Дополнительные ступени делаются для повышения передаточного числа. Несмотря на то, что они снижают КПД, замены многоступенчатой схеме нет. Другими путями получить большое передаточное отношение, сохранив компактные размеры редуктора, невозможно.

Тип редуктора Показатель КПД в %
Червячный 85
Волновой 93
Конический 96
Цилиндрический 97
Планетарный 93

Помимо значения КПД для редуктора важно соотношение передаваемой мощности и веса. Если гнаться только за КПД, то соотношение мощности и веса окажется просто неприемлемым даже для стационарных промышленных конструкций. Необходим баланс этих характеристик. Наибольшее соотношение передаваемой мощности к собственному весу у планетарных редукторов. Благодаря этому качеству планетарными редукторами оснащаются вертолеты и турбовинтовые самолеты. Их же применяют для привода различных установок, где важен малый вес. Например, стационарные бетономешалки комплектуются цилиндрическими редукторами, а автобетоносмесители — планетарными. Перспективна схема планетарной коробки передач автомобиля, но пока что, автостроительные корпорации придерживаются цилиндрической схемы КПП.

Редукторы для промышленного оборудования

Подавляющее большинство редукторов выпускается для промышленного оборудования. Ими комплектуется не только вся станочная база, но и грузоподъемные устройства, краны, вспомогательные механизмы ТЭС, нефтяные качалки, буровые установки. Общепромышленная схема пригодна почти везде. Исключение составляют специальные редукторы. В их категорию попадают механизмы, где передаточное отношение больше 80. Оно требует особой конструкции. В общепромышленном исполнении изготавливаются редукторы со всеми типами зубчатых передач:

  • Волновые с гибкими шестернями.
  • Цилиндрические.
  • Планетарные.
  • Червячные и глобоидные.
  • Конические, коническо-цилиндрические.

Общепромышленные редукторы предназначены для эксплуатации с общепромышленными электродвигателями. Наиболее распространены двигатели без щеточного узла, поэтому их скорость вращения кратна сети 50 Гц. Большинство редукторов имеют ограничение на скорость вращения входного вала в 1500 об/мин. При более высокой скорости увеличиваются потери, возникает недопустимо большой уровень шума и нагрева масла в картере.

Читайте также:  Крестовина кардана: обзор неисправностей и самостоятельная замена

Шестеренчатые передачи требуют смазки, как подшипников, так и зубчатых венцов. Наиболее целесообразна для них компоновка в герметичном картере с частичным заполнением маслом. Именно такое исполнение имеют общепромышленные редукторы. Картер изготавливается из чугуна, реже — из алюминия. Снаружи он окрашивается в синий цвет после пескоструйной обработки. Состав краски — алкидная эмаль (для климатического исполнения У1 и У2). В производстве используются унифицированные подшипники и шестерни.

Типовые сферы применения различных типов редукторов

  1. Цилиндрический редукторы — все промышленные механизмы, работающие в длительном режиме и требующие большой мощности: металлургия, энергетика, привод прокатных станов. Также: экскаваторные лебедки, угольная и горнорудная промышленность, дробильные устройства и крановый привод (механизмы перемещения и грузоподъемные лебедки). Металлообрабатывающие станки тоже приводятся от цилиндрических редукторов.
  2. Червячные редукторы — циклически работающие устройства: подача на станках, привод промышленных манипуляторов, сборочных роботов, регулировочных устройств, дозаторов и смесителей. Червячные редукторы используются для привода транспортеров, конвейеров, сортировочного оборудования и различных устройств, требующих самоторможения. КПД червячной передачи не позволяет передавать чрез нее большую мощность, поэтому сфера применения редукторов данного типа — устройства малой и средней мощности.
  3. Глобоидные редукторы (вариант червячной передачи) — пассажирские лифты, грузовые лифты, подъемники различной конструкции для людей и грузов. КПД глобоидного редуктора еще ниже, чем червячного, поэтому их установка целесообразно только там, где требуется высочайшая надежность привода.
  4. Планетарные редукторы — легкие и компактные приводные системы, где требуется минимальный вес и объем. К таковым относятся механизмы на транспорте: автобетоносмесители, буровые станки, редукторы для самолетов и вертолетов. Сейчас, благодаря удешевлению производства червячные редукторы приходят в металлообработку. Соосность входного и выходного вала делает их очень удобным вариантом для применения на любых станках.
  5. Червячные двухступенчатые редукторы — сортировочное оборудование, сложные сборочные линии, системы, требующие очень медленного вращения. Передаточное число двухступенчатого червячного редуктора может достигать нескольких тысяч раз. За минуту выходной вал поворачивается лишь на несколько градусов. Для передачи больших мощностей подобная схема не пригодна.
  6. Волновые редукторы — промышленные роботы-манипуляторы, станки с пониженным уровнем шума, привод установок на транспорте, легкие буровые станки. Волновые редукторы устанавливаются в автомобильные лебедки, тельферы, краны, грузоподъемные устройства. Их применение целесообразно, когда более дешевые и эффективные планетарные редукторы не подходят по массогабаритным показателям.
  7. Коническо-цилиндрические редукторы — мощные транспортеры, элеваторы, промышленное оборудование, требующее низких скоростей вращения, но, где из-за большой мощности червячные редукторы не подходят. Дополнительная коническая пара шестерен обеспечивает выгодное расположение электродвигателя — вдоль корпуса, а не поперек.
  8. Конические редукторы. Обладают малым передаточным числом — 2-7 раз. Из-за этого сфера применения очень узкая. Их используют в приводе вентиляторов градирен, скоростных элеваторов, и в системах комбинированного привода, например, в паре с цепной, фрикционной или червячной передачей.

Червячный редуктор как основной элемент привода

Отдельная категория редукторов используется для привода регулировочных устройств автоматики, противопожарных клапанов, управления топливными системами. От исправности этого оборудования зависит сохранность целых предприятий, безопасность труда тысяч человек. Оптимально применение червячных редукторов специального исполнения с высокой степенью защиты. При производстве рассчитывается многократный запас прочности, используется нержавеющая сталь, специальные масла. Герметичный корпус пломбируется, обслуживание проводится строго по графику.

Цилиндрический редуктор — основной тип привода для промышленного оборудования

В цилиндрических редукторах используются прямозубые или косозубые шестерни, установленные на параллельных валах. Название «цилиндрический» связно с формой шестерней. Они могут иметь значительную толщину, что делается для увеличения площади соприкосновения зубьев, благодаря чему передаваемая нагрузка возрастает. Пример цилиндрического многоступенчатого редуктора — автомобильная КПП. Все валы в ней расположены параллельно и использованы только цилиндрические шестерни. Точно также и в промышленных редукторах: параллельно закрепленные валы на подшипниках и 1-4 ступени цилиндрических шестерен. Каждая ступень обеспечивает понижение частоты вращения до 10-и раз. Передаточное число последующей ступени умножается на предыдущую, или сумму предыдущих ступеней. Например, двухступенчатый редуктор с двумя ступенями по 7 обеспечит передаточное число 49 раз.

Параллельные валы и цилиндрические шестерни легки в обслуживании, замене подшипников и подборе запчастей, легко проводить измерения зазоров, определять степень износа и остаточный ресурс оборудования. Благодаря всем этим качествам и самому высокому КПД цилиндрические редукторы стали основным типом для промышленного оборудования. Везде, где можно, стараются использовать именно эту конструкционную компоновку.

Смазка и охлаждение редукторов

Шестеренчатые передачи требуют постоянной смазки. Картер редуктора заливается минеральным, либо синтетическим маслом с присадками. В сравнении с автомобильными двигателями режим работы намного более щадящий, поэтому замена масла требуется реже, чем в ДВС, а ресурс работы выше. Обычные цилиндрические, планетарные и коническо-цилиндрические редукторы идеально смазываются простым минеральным маслом общего применения. Никаких добавок в него вносить не требуется. Применение специальных сортов необходимо для червяных редукторов, которые интенсивно нагреваются во время работы. Частый случай — установка промышленного оборудования с редукторами в не отапливаемых цехах. Тогда подбирается зимние сорта масла, которые не меняют вязкость при низкой температуре.

Охлаждение большинства моделей редукторов — воздушное пассивное. Если применена компоновка мотор-редуктора, то частый вариант — активное воздушное охлаждение. В этом случае герметичный картер обдувается вентилятором устройства охлаждения электродвигателя. Маслонаполненный картер остается герметичным и не подвергается действию пыли. Иногда для охлаждения страиваются змеевики.

Обслуживание и ремонт редукторов

В ответственном производственном оборудовании установки, где используются редукторы, оснащены счетчиком часов работы. Технический ресурс редуктора, необходимость проведение его обслуживания считается по этим данным. Даже при отсутствии таких счетчиков наработку легко определить, подсчитав среднее время работы за смену и количество смен (месяцев, лет) работы. После определения времени работы, нужно обратиться к документации производителя и назначить сроки проведения ТО, указанного в инструкции по эксплуатации. Типовые операции по обслуживанию:

  • Замена масла в картере.
  • Замена фильтрующих масло элементов (при их наличии).
  • Измерение зазоров в подшипниках.
  • Измерение люфта шестерен.
  • Замена прокладок картера при открытии крышек.
  • Проверка натяжения болтов крепления и болтов муфт на валах.

Техническое обслуживание, в том числе и ремонт с заменой изношенных шестерен и подшипников, проводится задолго до возникновения неисправностей редуктора. Данная мера необходима только для ответственного производственного оборудования, поломка которого угрожает безопасности. В других случаях, например, редуктор привода транспортера или элеватора, обслуживание проводится по графику, а ремонт с заменой запчастей — по факту неисправности.

Способы монтажа редукторов

Вращающиеся механизмы монтируются только на подшипниках, но сами подшипники требуют очень надежной и точно установленной опоры. Этим требованиям полностью отвечают два способа монтажа редукторов, получивших всеобщее распространение: фланцевый (торцевой) и на плоской платформе. Фланцевое крепление — универсальный метод очень прочного соединения. Он используется в аппаратуре высокого давления, трубопроводах, химических реакторах. При подборе определяется расстояние между центрами отверстия по окружности (под болты фланца) и центром выходного вала. Также учитывается диаметр валов.

Крепление редуктора на плоской платформе более удобно с точки зрения обслуживания, осмотра и охлаждение редуктора. Тепло от нагретого картера не будет передаваться приводимой установке. Производитель указывает положение, в котором может работать редуктор. Большинство моделей допускают различный наклон при монтаже, но картер все равно должен быть расположен крышкой верх. Несоблюдение положения при монтаже приведет к нарушению смазки и резкому снижению сроку службы.

Правила выбора редуктора

Покупку редукторов проводят в связи с изготовлением нового промышленного оборудования либо при модернизации имеющихся на предприятии технологических линий. Необязательно приобретать точно такой редуктор, который был установлен на модернизируемом оборудовании ранее. Достаточно лишь обеспечить техническую совместимость по основным параметрам:

  • Допустимый крутящий момент на выходном валу.
  • Скорость оборотов вала на входе (на первичном валу).
  • Тип режима работы: продолжительный, повторно-кратковременный.
  • Климатическое исполнение.
  • Габаритные размеры, тип крепления (крепление на плоской поверхности легче адаптировать, чем фланцевое).

Всего пять основных параметров позволяют подобрать любой редуктор. По вопросам покупки приводных систем обращайтесь в наш отдел продаж.

Конструктивные особенности взрывозащищённых мотор-редукторов

Отдельный класс мотор-редукторов.

Они состоят из редуктора, взрывозащищённого электродвигателя или из редуктора, взрывозащищённого электродвигателя и взрывозащищённого тормоза, а также, могут изготовлены быть под частотное регулирование.

Мотор-редукторы данного вида подбираются по климатическому исполнению, классу взрывоопасной зоны, классу взрывоопасной смеси.

Характеристики мотор-редуктора по умолчанию

  • на 380 Вольт,
  • климатическое исполнение У3 (электродвигатель У2),
  • степень защиты 1ЕхdIIBT4(класс взрывоопасной зоны 2).

Всё отличное от этого оговаривается при заказе.

Отличия от общепромышленного мотор-редуктора

  1. Главным отличием от общепромышленного мотор-редуктора является факт нормирование температуры нагрева корпуса, как электродвигателя, так и редуктора. Для температурного класса Т4 это 135 градусов, для температурного класса Т5 — 100 градусов, для температурного класса Т6 — 85 градусов. При этом указанные температуры должны быть при верхнем значении рабочей температуры окружающей среды. По этой причине червячные мотор-редукторы и фрикционные мотор-вариаторы в оборудовании с классом T6 не применяются, так как они могут нагреваться до 90-95 градусов. Температурный класс определяется как температура вспышки взрывоопасной смеси минус 50 . В большинстве случаев хватает температурного класса Т4.
  2. Если общепромышленный электродвигатель комплектуется только одним типом кабельного ввода, то взрывозащищённый комплектуется несколькими типами в зависимости от типа кабеля и наличия металлорукава:
      для обычного кабеля,
  3. для бронированного кабеля,
  4. для трубной прокладки,
  5. для металлорукава.

По умолчанию электродвигатель поставляется с кабельным вводом для обычного кабеля. Для зарубежных электродвигателей необходимо указывать тип кабеля, так как они комплектуются кабельным вводом сборщиком мотор-редуктора.

Работа от преобразователя частоты

Все мотор-редукторы с взрывозащищёнными электродвигателями могут работать от преобразователя частоты с диапазоном регулирования от 35 до 50 Гц без дополнительных опций. Работа в диапазоне регулирования от 5 до 50 Гц приводит к снижению мощности электродвигателя (или увеличению размеров электродвигателя при той же мощности), или его оснащению дополнительными опциями, например, вентилятором.

Так, 3 кВт электродвигатель превращается в 1,9 кВт. Дополнительные опции в электродвигателях российского производства появляются в электродвигателях 132 габарита и выше. Электродвигатель с дополнительными опциями (вентилятор принудительного охлаждения) может работать и на частотах от 1 Гц. Если у вас диапазон регулирования 5-50 Гц, то момент редукторной части рассчитывается по мощности сетевого питания,то есть, по большей мощности с коррекцией (уменьшением) на 0,05 коэффициентов. В любом случае, момент на редукторе не должен быть выше 1,6 табличного во всех режимах работы мотор-редуктора. В противном случае, мотор-редуктор очень быстро выйдет из строя.

Следует отметить, что обдув редукторной части в мотор-редукторах имеющих крыльчатку на втором конце вала быстроходной ступени, с уменьшением частоты вращения электродвигателя также падает, что может привести к перегреву редуктора. Решением может быть только установка электровентилятора (взрывозащищённого) со стороны редукторной части.

Изготовление реверс редуктора вручную

Теперь главная задача: как смастерить самому редуктор для мотоблока, чтобы двигатель был мощным и надежным? Для упрощения работы в изготовлении механизма можно взять уже готовый образец, например, от мотоциклов Днепр или Урал. Должны присутствовать такие детали:

  • линейка и штенгенциркуль;
  • отвертка прямая и косая;
  • пилка для металла;
  • плоскогубцы, кусачки;
  • разные по величине молотки и тиски;
  • резиновые прокладки, желательно несколько разных.

Вначале нужно подготовить корпус для реверс редуктора. Для этого хорошо подойдет двухдюймовый фитинговый угольник. Можно его сделать и самому, для этого нужно сварить корпус из металлических пластин.

Используют еще вал генератора от мотоцикла Урал. Его просто мастерски дорабатывают. Шестерни для редуктора можно использовать от бензопилы Дружба. В одном из валов удалить концевик, затем просверлить нужного диаметра отверстие. Важно помнить, что для выполнения этой работы необходимо иметь все нужные инструменты, так как от этого зависит качество изготовления привода.

Это интересно: Пара слов о ГБО

Другой вал-шестреню вместе с подшипниками и его обоймой монтировать в корпус редуктора с противоположной стороны. И уже на выходном вале владелец должен насадить шкив, обеспечивающий вращение с помощью клиноременной передачи. В конце, к раме капота прикрепляют подшипники — вентиляторы, используя при этом сварку.

Вот так можно самому сконструировать небольшой трактор для домашнего хозяйства с минимальными затратами на него.

Определение редуктора и его предназначение

Особенности конструкций мотор-редукторов

Рассмотрим конструктивные особенности моделей мотор-редукторов.

  1. В мотор-редукторах мощностью более 30 кВт для выбора электродвигателя имеет значение как он будет стоять при эксплуатации. И чем больше мощность тем более значимо это требование.
  2. В лебёдках ЛЭЧ, где пускозащитная аппаратура крепится на лапы электродвигателя — электродвигатель всегда комбинированного исполнения.
  3. Электродвигатель комбинированного исполнения требуется когда над ним и над мотор-редуктором требуется закрепить навес (поставить мотор-редуктор исп. У2 на улицу). В этом случае навес крепится к лапам электродвигателя.
  4. Если у вас электродвигатель предназначен для эксплуатации в условиях воздействия вибрации по М1, а вы хотите установить мотор-редуктор в устройство с группой М25, то вам придётся поставить мотор-редуктор и электродвигатель на амортизаторы. При установке на амортизаторы надо проверить, чтобы центр масс мотор-редуктора был смещён в сторону редуктора, а в противном случае придётся ставить площадку и амортизаторы под электродвигатель.

В мотор-редукторах жёстко крепить одновременно и электродвигатель, и редукторную часть нельзя (можно сломать фланец электродвигателя). При неправильной установке амортизаторов либо редуктор, либо электродвигатель будет вытягивать амортизаторы.

  1. В каталогах НТЦ «Редуктор» сказано, что можно сделать мотор-редуктор с моментами большими табличных в 1,4 — 1,6 раза. Увеличение момента приведёт к увеличению мощности электродвигателя мотор-редуктора (или использованию электродвигателя с повышенным скольжением на максимальной мощности). Это достигается применением передач со специальным зацеплением типа CAVEX, CONCAV-CONVEX.

Описание понижающего и шестеренчатого привода

Понижающий редуктор служит для понижения количества оборотов и максимального увеличения мощности. Этот вид редуктора является самым надежным и мощным, потому что он имеет специальную охлаждающую систему, которая используется для охлаждения воздух, поэтому мотоблоки способны выдержать большие нагрузки и могут выполнять разнообразные функции. При вспашке даже большие глыбы не являются для них препятствием.

Это интересно: Когда приходит время замены

Определение редуктора и его предназначение

Шестеренчатый редуктор имеет самое простейшее устройство. Трансмиссия этого механизма является передатчиком между двигателем и колесами. Преимущество шестеренчатого редуктора заключается в его простой и надежной эксплуатации.

Особенности конструкций мотор-редукторов для АЭС

Мотор-редукторы для АЭС достаточно сильно отличаются от общепромышленных. Как и электродвигатели, мотор-редукторы делятся на классы безопасности: 4, 3Н, 2. Если при 4 классе безопасности допускается применение общепромышленных электродвигателей,то при классе 3Н и 2 — уже нет.

Мотор-редукторы класса 3Н и 2 от общепромышленных отличаются:

  • требованием по сейсмостойкости (особенно к электродвигателю);
  • требованием по стойкости к скачкам напряжения и помехам (особенно к электродвигателю);
  • требованиями к надёжности (обязательно прописываются в паспорте);
  • требованием к стойкости при дезактивации;
  • требованием к промывке и очистке внутреннего объема редуктора перед сдачей в ремонт (то есть, смазка удаляется перед сдачей в ремонт).

Необходимо сказать и про сапуны. Если сапун имеет прямое отверстие, то существует вероятность попадания радиоактивных веществ в смазку и при дезактивации приходится полностью удалять смазку и промывать корпус мотор-редуктора. Если стоит сапун клапанного типа, то это делать не нужно.

Особенности конструкции мотор-редукторов под частотно-регулируемый электропривод

Мотор-редукторы под частотно-регулируемый электропривод отличаются типом электродвигателя и типом вентилятора (насоса) охлаждения редуктора.

Большинство общепромышленных электродвигателей будут нормально работать при регулировании в диапазоне 35-50 Гц. Это также касается и редукторов со смазкой от насоса связанного с валом редуктора или редукторов имеющих крыльчатку на быстроходном валу. А вот при большем диапазоне регулирования, всё зависит от длительности работы на частотах ниже 35 Гц и диапазона регулирования. Разница будет и для редукторной части, и для электродвигателя. При ПВ=25% и ниже электродвигателю будет всё-равно подано на него 5 Гц или 50 Гц, он успеет остыть. Но если ПВ более 25% , то при частоте вращения ниже 300-360 об/мин, двигатель перегреется и может выйти из строя. В любом случае, при частоте менее 35 Гц у электродвигателя мотор-редуктора нужно контролировать температуру, а при частотах менее 1 Гц, ещё и скорость.

Читайте также:  Сальник ШРУСа: как поменять самостоятельно

Немаловажную роль играет и характер нагрузки мотор-редуктора. Если это вентилятор(рабочее колесо) или насос-то это одно дело, а если шаровая мельница — то другое. Наибольший диапазон регулирования без дополнительных опций и условий получается для вентиляторов и насосов.

Немного по-другому дела обстоят с насосом смазки редуктора, связанного с валом редуктора. У него при уменьшении скорости вала уменьшается давление и расход смазочного материала (масла), а при определённых условиях смазка вообще не подаётся или подаётся по 1 капле в минуту, что приводит к перегреву подшипников и зубчатых колёс. В таких случаях нужна система принудительной смазки с электрическим насосом.

НТЦ «Редуктор» поможет вам установить такую систему на ваш редуктор, мотор-редуктор. Или произведет замену на новый.

Ещё одной особенностью частотно-регулируемого привода является то, что вы можете подключить обычный мотор-редуктор (с трёхфазным электродвигателем) в однофазную сеть без потери мощности. Это же касается и электродвигателя на 380 вольт при включении в сеть 660 вольт. Здесь преобразователь частоты заменяет и устройство плавного пуска, и трансформатор, и, собственно, преобразователь частоты. Но преобразователь частоты в этом случае подбирается по току. И получается так, что в сеть 660 вольт можно включить мотор-редуктор с АИР112М4. Если вам надо подключить электродвигатель на 400Гц в сеть 50Гц, то не обойтись без преобразователя частоты.

Ещё одной особенностью мотор-редукторов с частотно-регулируемым приводом является требование независимого питания тормоза и синхронизации его включения с включением электродвигателя мотор-редуктора. Особенно важна синхронизация в грузоподъёмной технике.

Схема работы редуктора. Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение

Редуктор заднего моста состоит из нескольких узлов, в основном, это главная передача и дифференциал. Главная передача – это механизм, благодаря которому повышается передаточное число трансмиссии автомобиля. Что это такое, на что влияет и как осуществляется обслуживание приведенного редуктора, мы рассмотрим в этой статье.

Почему выходит из строя редуктор заднего моста?

Разберемся подробнее с устройством редуктора, который состоит из двух частей, которые мы уже упомянули. Главные передачи классифицируются на одинарные и двойные, которые для передачи крутящего момента двигателя на колеса имеют одну и две зубчатые пары соответственно. Двойные главные передачи бывают центральными (несложная конструкция, большее передаточное число, но большая нагрузка на элементы системы) и разнесенными (сложнее по конструкции, но эффективнее, компактнее, позволяет иметь автомобилю больший дорожный просвет). Одинарные главные передачи бывают:

  • цилиндрическими (шестерни в одной плоскости, максимальный КПД, передаточное число 3,5-4,2);
  • коническими (шестерни перпендикулярны друг другу, отчего конструкция занимает много места, высокий КПД);
  • червячными (компактны, более бесшумны, но имеют низкий КПД, тяжелы в изготовлении);
  • гипоидными (легче по массе, меньше по размеру и надежнее передают усилия двигателя на мост, но КПД самый средний из приведенных видов передач).

Дифференциал – это механизм, который распределяет крутящий момент между ведущими колесами и ведущими мостами. Дифференциал помогает при скольжении и буксовании при помощи различной скорости вращения колес.

Редуктор может выходить из строя в первую очередь из-за подшипников, сделанных из бронзы, они расположены в чулках, которые прикреплены к самому редуктору. При поломке такого подшипника выводятся из строя чулки, и они начинают изгибать валы. В результате такого изгиба может перекосить главную шестерню. При перекосе на ней могут появиться надломы в зубьях шестерни или же сколы, и впоследствии может заклинить сам редуктор, а если вал слетит со своего места, он угрожает разбить корпус редуктора.

Причиной поломки также станет не залитое вовремя масло в редуктор заднего моста, если быть точнее, то его отсутствие или же несвоевременное его обновление. Замена трансмиссионного масла обычно проводится каждые 35 тысяч километров пробега.


Ремонт редуктора заднего моста – меняем деталь самостоятельно

Заметить неисправность редуктора очень просто, при поворотах, резком замедлении или же наоборот ускорении, периодически возникают шумы в области заднего моста . Ремонт редуктора заднего моста своими руками сделать не так уж и сложно. Рассмотрим его на примере классического автомобиля ВАЗ. В первую очередь нужно слить трансмиссионное масло из редуктора заднего моста. Пока стекает масло из корпуса, мы отсоединяем карданный вал.

Следующим шагом мы демонтируем полуоси и для этого, в первую очередь, снимаем задние колеса и тормозные барабаны. Затем откручиваем болты крепления редуктора с мостом. При установке нового редуктора используем герметик и не забываем про картонную прокладку. Заливаем масло в редуктор. Фланец редуктора должен плотно сидеть на своем месте, а также и подшипники.

Само по себе устройство редуктора не такое сложное, причем, в основном, на заднеприводных легковых автомобилях встречается гипоидный вид. Вся сложность заключается в том, что при снятии тормозных барабанов может возникнуть проблема с ржавчиной, и в некоторых местах металл может очень сильно прижаться. Но грубая мужская сила и несколько инструментов легко решат эту проблему.

Если вы самостоятельно приобретаете новый редуктор, стоит обратить внимание при покупке на то, что одинаковые модели могут стоить совершенно по-разному. Разница эта заключается всего в двух буквах ОП (общая переборка). Это означает, что при заводской проверке выявлялся брак, и тогда механизм отправился на переборку и теперь в полном порядке, но продается по сниженной цене.

Как происходит регулировка редуктора заднего моста?

Регулировка редуктора заднего моста производится в тех случаях, когда он начал вас беспокоить характерным гулом, который слышен уже при скорости от 30 километров в час (на КамАЗе до 80 километров в час). Сама причина может появиться из-за больших постоянных перегрузок автомобиля или же при постоянной езде с прицепами, а может и обычным механическим повреждением. Поэтому следующей вашей реакцией будет визуальная проверка агрегата.

Сальники и фланцы, подшипники, сателлиты (звездообразный элемент в дифференциале) и их оси – все это снимается и осматривается, в случае износа – меняется. Как должны выглядеть все эти детали, вы можете поинтересоваться в руководстве по эксплуатации автомобиля, если до этого не приходилось держать их в руках. Для ВАЗа замена обойдется недорого, если взялись за иномарку, то для начала наведите справки по текущим прейскурантам.

Теперь, когда по-отдельности детали все проверены и считаются исправными, начинаем собирать редуктор. Первой пойдет ведущая шестерня, к ней – регулировочная шайба, распорная втулка с подшипниками, фланец. Теперь нужно затянуть гайку с определенным усилием, для этого можно использовать спецключ с встроенным динамометром, если такового нет, то придется постоянно пользоваться мерным рычагом с безменом. Т.е. каждый миллиметр хода рычага придется сопровождать измерением давления на него с помощью безмена, это хлопотно, но осторожность и точность тут необходимы. Гайка должна быть затянута на 1 Ньютон . При этом фланец должен быть неподвижен, его закрепляют специализированным ключом с распорками, как раз подходящими под пазы этого фланца.

Сейчас ставим ведомую шестерню на ее законное место, т.е. в корпус дифференциала, и затягиваем болты. Теперь и начинается непосредственная регулировка люфта. После того, как все установлено, гайки затягиваются до минимального упора, и проворачивается ведомая шестерня. После смотрим, есть ли у нее небольшой люфт, для этого покачиваем ее из стороны в сторону. Люфт должен быть, но небольшой! Это своеобразный запас для нагрева редуктора во время движения, чтобы ничего не лопнуло.

Теперь заключительный этап. Проверяем расстояние между болтами, которые удерживают гайки, недавно нами закручиваемые. Используйте штангенциркуль, нам нужны точные цифры. Измерив расстояние, подходим с другой стороны плоскости и теперь затягиваем гайки, лучше на одинаковую величину, например, на 1 паз. Измеряем опять расстояние между болтами, оно должно было измениться на небольшую величину около 1,5-2 мм. Если так и есть, остается проверить шестерню на люфт, важно, чтобы он остался таким же, как мы его только что настроили. На этом регулировка считается завершенной.

В любом механизме каждая деталь имеет свою значимость, благодаря чему он и работает. Редуктор — главный элемент, который преобразует крутящий момент, что позволяет передавать мощность механической передачи на двигатель. Что такое редуктор более подробно будет рассказано в статье ниже.

Редуктор представляет собой комплект из шестеренок, которые находятся в картере, что позволяет защитить все детали от каких-либо повреждений в том числе и загрязнения, а также обеспечивает необходимую смазку. Этот механизм предназначен для регулирования скорости вращения валов производящие крутящий момент.

В большинстве случаев к поломке редуктора приводит отсутствие смазочного материала, поэтому все его основные элементы подвергаются износу или коррозии. Область применения редукторов довольно обширная и очень часто они используются в строительной и землеройной технике где производятся большие нагрузки на технику.

А также его использование предусмотрено в пищевой промышленности и, конечно же, в автомобилестроении. Но ещё он используется в газовой сфере для регулирования давления газа и даже в создании детских игрушек.

Разновидность редукторов напрямую зависит от предназначения передачи, поэтому различают такие, как:

  • Цилиндрические. Это самый распространённый вид редукторов из-за своей простоты передаваемого крутящего момента и в то же время обладает максимальным КПД. Этот редуктор представляет собой зубчатые передачи и может состоять из нескольких ступеней. Количество таких ступеней зависит от нужного передаточного отношения и соответственно, чем оно выше, тем больше таких ступеней необходимо.
  • Червячный. Такой вид редуктора представляет собой винт с резьбой, на котором находится зубчатое колесо из специальным профилем зубьев. В процессе вращения этого винта (червяка) его витки в момент перемещения производят вращение червякового колеса в том же направлении. Поэтому червячный редуктор имеет ограничение в размерах и при этом имеют довольно низкую шумность и плавность хода.
  • Коническо — цилиндрический . Как и все редукторы он предназначен на регулирование передаточного движения между валами. Этот вид редуктора в основном используют для работы конвейерных линий, но для его работы необходимо чтобы были в работе все элементы основного механизма.
  • Волновой . Основной принцип работы волнового редуктора заключается в том, что он обеспечивает многопарное зацепление зубьев в отличие от других, но недостатком его является ограничение частоты вращения ведомого вала при наличии зубчатых колес с большим диаметром.

Устройство

Редуктор состоит из основного корпуса, в котором находятся все составляющие элементы передачи — это зубчатые колеса, валы и подшипники, а также в некоторых предусматривается специальный корпус, где находится смазочный материал для смазывания зацеплений и подшипников.

Важно знать: масло лучше использовать трансмиссионное, синтетическое. А также для нормальной работы редуктора производить замену масла 1 раз в месяц.

В каждом картере находится специальное отверстие для того, чтобы можно было доливать или сливать масло.

Как работает

Основной принцип работы редуктора заключается в том, что благодаря связи между двумя колёсами происходит вращение от одного к другому. Каждое из этих колёс совершает разное количество вращений.

Колесо что поменьше делает во столько раз больше крутящих моментов насколько оно меньше чем большое колесо. Если же предусмотрено, что меньшее колесо является ведомым, то в таком случаи крутящий момент существенно увеличивается, но это приводит к снижению скорости. Для обеспечения надежности связи между этими колёсами имеют зубья, которые и приводят в действие этот механизм.

Обратите внимание: перед тем как выбирать редуктор необходимо обратить внимания на страну изготовителя, страну производителя его комплектующих деталей, сталь, а также на фирму которая производила сборку.

Неправильный выбор или износ редуктора может привести к снижению конкурентоспособности, нанести значительный ущерб производителю, что соответственно повлечет за собой экономические потери, связанные с ремонтными работами и простоями.

Как устроен и работает редуктор, смотрите в следующем видео:

Раздел 18. Приводы. Редукторы и мотор-редукторы общего назначения

Приводы. Классификация.

Объектами курсового проектирования в курсе «Детали машин» обычно являются приводы машин и механизмов (например: приводы ленточных транспортеров, цепных конвейеров, индивидуальные приводымашин и механизмов ), использующие большинство деталей и узлов общего назначения.

Привод машины — система, состоящая из двигателя и связанных с ним устройств дл я приведения в движение одного или нескольких твердых тел, входящих в состав машины.

Структурная схема привода включает двигатель того или иного типа и трансмиссию.

Трансмиссия — устройство для передачи вращения от двигателя к потребителям энергии; может быть механической, электрической, гидравлической, пневматической и комбинированной.

В курсовом проекте трансмиссия состоит из комбинации редуктора и открытой передачи.

Приводы транспортных машин, разнообразного станочного оборудования, вспомогательных устройств и средств механизации различных работ (стенды, установки, приспособления с машинным приводом) и т.п. допускают применение стандартных двигателей и однотипных механических передач, в том числе стандартных редукторов, что позволяет отнести эти приводы к категории общего назначения.

Машинные приводы общего назначения классифицируют по ряду признаков.

Основными из них являются:

Число двигателей и схемы соединения их с передачами;

Тип двигателя; тип передачи.

Особую группу составляют приводы, в которых используют встраиваемые двигатели или встраиваемые механические передачи — мотор-редукторы .

По числу двигателей различают приводы:

Групповым называют привод, при котором от одного двигателя посредством механических передач приводятся в движение несколько отдельных механизмов или машин. Привод этого типа применяется в различных строительных и погрузочно-разгрузочных машинах. Групповой привод имеет низкий КПД, громоздок и сложен по конструкции.

Однодвигательный привод наиболее распространен, особенно при использовании электродвигателей. Каждая производственная машина снабжается индивидуальным приводом.

Многодвигательным называется привод, если отдельные механизмы машины приводятся в движение от отдельных двигателей. При этом два или более двигателей могут соединяться с одной и той же передачей соответствующей конструкции. Многодвигательный привод используется в исполнительных механизмах строительных, путевых, грузоподъемных, транспортных и других машин и станочного оборудования и включает электродвигатели и гидромоторы .

По типу двигателей различаются приводы:

С двигателями внутреннего сгорания,

С паровыми двигателями,

Приводы могут иметь следующие типы передач :

По расположению механизма привода в пространстве различают:

Приводы с горизонтальным тихоходным выходным валом;

Приводы с вертикальным тихоходным выходным валом.

В зависимости от расположения привода конструируют элементы передач и выбирают тип и исполнение двигателя.

Редукторы

Редуктором называют агрегат, содержащий передачи зацеплением и предназначенный для повышения вращающего момента и уменьшения угловой скорости двигателя. Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения благодаря высоким экономическим, потребительским и другим характеристикам. В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валы. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а также защиту от попадания в нее пыли и грязи. Во всех ответственных установках вместо передач назначают редукторы. Редукторы имеют исключительно широкое применение.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соот­ветственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Читайте также:  Редуктор переднего моста: особенности ремонта

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или свар­ного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных слу­чаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назна­чения. Второй случай характерен для специализированных заво­дов, на которых организовано серийное производство редукто­ров.

Редуктор общемашиностроительного применения — редуктор, выпол­ ненный в виде самостоятельного агрегата, предназначенный для приводаразличных машин и механизмов и удовлетворяющий комплексу техни­ ческих требований .

Редукторы общемашиностроительного применения, несмотря на к онструктивные различия, близки по основным технико-экономическим характеристикам: невысокие окружные скорости, средние требования к надёжности, точности и металлоемкости при повышенных требованиях по трудоемкости изготовления и себестоимости. Это их отличает от специаль ных редукторов (авиационных, судовых, автомобильных и др.) , выполненных с учетом специфических требований, характ ерных для отдельных отраслей сельского хозяйства.

Внешние (потребительские) характеристики редукторов каждого типа определяются следующим:

Кинематической схемой редуктора,

Передаточным числом u (частотой вращения выходного вала),

Вращающим моментом на выходном валу,

Допускаемой консольной нагрузкой на выходном валу,

Силовой характеристикой редуктора,

Коэффициентом полезного действия (КПД).

По ГОСТ 16162-86Е к редукторам общемашиностроительного применения относят:

Цилиндрические одно-, двух- и, трехступенчатые с межосевым расстоянием тихоходной ступени a ω т ≤ 710 мм;

Цилиндрические планетарные одно- и двухступенчатые с радиусом расположения осей сателлитов водила тихоходной ступени r ≤ 200 мм;

Конические одноступенчатые с номинальным внешним делительным диаметром ведомого колеса d вм ≤ 630 мм;

Коническо -цилиндрические двух- и трехступенчатые с межосевым расстоянием тихоходной ступени a ω т ≤ 250 мм;

Червячно-цилиндрические двухступенчатые с межосевым расстоянием тихоходной ступени a ω т ≤ 250 мм.

В соответствии с ГОСТ 29076–91 редукторы и мотор-редукторы обще­ машиностроительного применения классифицируют в зависимости от :

Вида применяемых передач ( зубчатые , червячные или зубчато -червячные);

Числа ступеней ( одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.);

Взаимного расположения геометрических осей входного и выходного валов в пространстве (горизонтальное и вертикальное);

Типу зубчатых колес (цилиндрические , конические, коническо -цилиндрические и т. д.);

Способа крепления редуктора (на приставных лапах или на плите, фланец со стороны входного/выходного вала насадкой);

Расположения оси выходного вала относительно плоскости основания и оси входного вала (боковое, нижнее, верхнее) и числа входных и выходных концов валов.

Особенностям кинематической схемы (разверну­тая , соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

Тип и конструкция редуктора определяются видом, расположением и количеством отдельных его передач (ступеней).

Самый простой зубчатый редуктор – одноступенчатый (цилиндрический (рис.1.1, а )). Используется при малых передаточных числах i ≤ 8 … 10, обычно i ≤ 6,3.

Двухступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор (1.1,б ) является наиболее распространенным (их потребность оценивается в 65%). Для них наиболее характерны числа i = 8-40.

Трехступенчатые редукторы (рис.1.1, в ) применяются при больших передаточных числах. Однако имеется тенденция замены их более компактными планетарными редукторами.

Конические зубчатые редукторы применяются в том случае , когда быстроходный тихоходный валы должны быть взаимно перпендикулярны. Обычно передаточное число таких редукторов невелико i ≤ 6,3. При i >12,5 применяют коническо -цилиндрические редукторы (рис.1.1,ж ).

Рис.1.1. Зубчатые редукторы

Для улучшения работы наиболее нагруженной тихоходной ступени (T ) используются редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью (рис.1.1, г ). Для создания равномерной нагрузки обеих зубчатых пар быстроходной ступени, их делают косозубыми, причем, одну пару правой, а вторую – левой. Зубчатые колеса на тихоходном валу располагаются симметрично. При этом деформация вала (Т ) не вызывает существенной концентрации нагрузки по длине зубьев. Это положительное явление. Такие редукторы получаются на 20% легче, чем по обычной развернутой схеме (рис.1.1, в ).

Соосные редукторы (рис.1.1, д ) применяют с целью уменьшения длины корпуса или других конструктивных особенностей привода.

Мотор-редукторы представляют собой компактные агрегаты, в которых редуктор и мотор монтируются в одном корпусе. В большинстве случаев мотор-редукторы имеют зубчатые передачи. Они более экономичны, чем тихоходные электродвигатели, имеют более высокий КПД. Но из-за сложности конструкции мотор-редукторы применяются редко.

Одноступенчатые червячные редукторы наиболее распространены. Диапазон передаточных чисел: U = 8-63. При больших значениях «U » применяют двухступенчатые червячные редукторы или комбинированные зубчато -червячные. Редукторы выполняются со следующим расположением червяка и червячного колеса:

С нижним расположением червяка (под колесом) – применяются при окружных скоростях червяка V ≤ 5 м/ c ; смазка – окунанием червяка, допускают передачу большой мощности по критерию нагрева (рис.1.2, а ).

С верхним расположением червяка (червяк над колесом) – применяются в быстроходных передачах; смазка осуществляется окунанием колеса (рис.1.2,б ).

Червяк с горизонтальной осью, сцепляющейся с колесом, имеющим вертикальную ось (рис.1.2,в ).

Червяк с вертикальной осью, расположенный сбоку колеса. Колесо имеет горизонтальную ось (рис.1.2,г ).

Две последних конструкции применяют ограниченно, в связи с трудностью смазки подшипников вертикальных валов

Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые ре­дукторы.

Рис.1.2. Схемы червячных редукторов: а ) с нижним; б ) с верхним; в, г ) с боковым расположением червяка

Для обозначения передач в редукторе используют заглавные буквы русского алфавита по простому мнемоническому правилу: Ц – цилиндрическая, П – планетарная, К — коническая, Ч – червячная, Г – глобоидная, В – волновая. Количество одинаковых передач обозначается цифрой. Оси валов, расположенные в горизонтальной плоскости, не имеют обозначения. Если все валы расположены в одной вертикальной плоскости, то к обозначению типа добавляется индекс В. Если ось быстроходного вала вертикальна, то добавляется индекс Б, а к тихоходному соответственно – Т.

Мотор – редукторы обозначаются добавлением спереди буквы М. Например, МЦ2СВ означает мотор – редуктор с двухступенчатой соосной цилиндрической передачей, где горизонтальные оси вращения валов расположены в одной вертикальной плоскости, здесь В не индекс, поэтому пишется рядом с заглавной буквой.

Обозначение типоразмера редуктора складывается из его типа и главного параметра его тихоходной ступени. Дляцилиндрической, червячной глобоидной передачи главным параметром является межосевое расстояние; планетарной – радиус водила, конической – диаметр основания делительного конуса колеса, волновой – внутренний посадочный диаметр гибкого колеса в недеформированном состоянии.

Под исполнением принимают передаточное число редуктора, вариант сборки и формы концов валов. Пример условного обозначения одноступенчатого цилиндрического редуктора с межосевым расстоянием 160 мм и передаточным числом 4: редуктор Ц-160-4.

Вариант сборки цилиндрических редукторов и формы концов валов по ГОСТ 20373-74; червячных редукторов – по ТУ 2.056.218-83, а коническо – цилиндрических редукторов – ГОСТ 20373-80.

Редукторы общемашиностроительного применения в приводах комплектуются преимущественно четырехполюсными электродвигателями.

По ГОСТ 16162-86Е основные параметры редукторов определяют при номинальной частоте вращения быстроходного вала n б =1500 об/мин. Допускается использование редукторов при n б =3000 об/мин, с условием, что окружная скорость зубчатых передач не превышает 16 м/с.

Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположениемдвигателяирабочего вала приводимой в движение машины и т.д.).

Двигатель и трансмиссия, как правило, монтируются на общей раме.

Новые редукторы имеют гладкие основания корпусов с утопленными лапами, а крышки имеют горизонтальные поверхности верхних частей, служащие технологическими базами (рис.1.3).

Корпуса редукторов новой конструкции имеют следующие преимущества:

1. Увеличен объем масла, что увеличивает срок его годности.

2. Возможность исключения фланцев, как основного источника неплоскостности .

3. Большая жесткость основания и податливая крышка корпуса, что улучшает виброакустические свойства.

4. Меньшее коробление при старении, что исключает течь масла;

5. Уменьшение отказов примерно на 30% из-за повышенной прочности утопленных лап.

6. Упрощение дренажирования накопленного масла от разбрызгивания из подшипниковых узлов.

7. Возможность повышения точности расположения осей валов .

8. Простота наружной обработки.

9. Отсутствие цековки под головки стяжных винтов корпуса с основанием.

10. Обеспечение требования технической эстетики.

Рис.1.3. Корпус редуктора типа КЦ1 новой конструкции

Основные детали и показатели качества редукторов, мотор – редукторов и вариаторов

Для удобства сборки корпус редуктора выполняется составным – основание и крышка. Основание с помощью лап или пояса крепится к фундаменту или раме. Для точной установки крышки на основание корпуса пользуются коническими штифтами.

Корпус редуктора должен быть прочным и жестким, т.к. его деформации могут вызвать перекос валов и неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев. Для повышения жесткости корпуса его уси ливают наружными или внутренними ребрами.

Корпусы редукторов обычно выполняют литыми из серого чугуна (СЧ 15-32/ СЧ 18-36) средней прочности. Для передачи больших мощностей или ударных нагрузок корпусы отливают из высокопрочного чугуна или стали. В индивидуальном и мелкосерийном производствах корпусы редукторов изготавливают сварными из листовой стали.

Основные размеры корпуса – длина, ширина и высота – применяются в зависимости от размеров зубчатых колес. Другие размеры находятся по эмпирическим формулам.

Валы , как правило, подвергают улучшению до твердости НВ 270 – 300. Валы d ≤ 80 мм допускается изготавливать из стали 45; диаметром d = 80-125 – из стали 40 X ; а валы d = 125 – 200 мм – из стали 40ХН; 35ХМ. Тихоходные валы имеют выходной конец, в котором напряжения кручения составляют около 28 МПа концы валов целесообразно выполнять коническими.

Опоры валов редукторов выполняютсяв виде подшипников качения. Обычно в опорах устанавливается по одному подшипнику качения. При малых и средних нагрузках применяют шарикоподшипники, при средних и больших – роликоподшипники. В редукторах с шевронной передачей быстроходный вал передачи устанавливают на плавающих, обычно, цилиндрических роликоподшипниках. Это обеспечивает самоустановку вала по оси и одинаковую нагрузку полушевронов.

В редукторах с конической передачей для лучшей фиксации зубчатых колес в осевом направлении валы передачи рекомендуется устанавливать на радиально-упорных, чаще конических роликоподшипниках.

Смазка зацепления при V ≤ 12,5 м/ c рекомендуется картерная (окунанием). Емкость масляной ванны назначают из расчета 0,35 – 0,7 литра на I кВт передаваемой мощности (большие значения – при большей вязкости масла и наоборот). Зубчатые колеса следует погружать в масло на глубину 3-4 модуля. Тихоходные колеса (2-й и 3-й ступени) при необходимости допустимо погружать на величину до 1/3 диаметра колеса. В редукторах с быстроходными передачами применяют струйную или циркуляционную смазку, осуществляемую под давлением. Масло, прокачиваемое насосом, проходит через фильтр и при необходимости через охладитель, а затем поступает к зубьям через трубопровод и сопла. При окружной скорости V ≤ 20 м/c для прямозубых передач и при V ≤ 50 м/с для косозубых масло подается непосредственно в зону зацепления. При V > 50 м/ c (V > 20 м/ c ) , во избежание гидравлического удара, масло подается раздельно на шестерню и колесо и на некотором расстоянии от зоны зацепления.

Смазка подшипников редуктора при V > 4 м/ c может осуществляться тем же маслом, что и зубчатых колес, путем разбрызгивания масла. При V При расчете зубчатых передач редукторов, выполненных в виде самостоятельных агрегатов, основные параметры этих передач должны быть согласованы с соответствующими ГОСТ.

Червячные колеса с целью экономии цветных металлов выполняются с венцом из антифрикционных материалов и стальным или чугунным центром.

— бандажированная конструкция, в которой бронзовый обод (венец) посажен на стальной центр с натягом. Рекомендуется легкопрессовая реже прессовая посадки. Чтобы исключить возможность сдвига венца, ввертывают в стыкуемые поверхности винты. Конструкция применяется для колес относительно небольших размеров и ненапряженных в тепловом отношении (рис. 1.4).

Болтовая конструкция, в которой бронзовый венец, выполненный с фланцем, прикрепляется болтами к ступице колеса. Применяется для колес больших и средних диаметров.

Б иметаллическая конструкция, бронзовый венец, который отлит в форму с предварительно вставленным в нее центром. Конструкция наиболее рациональна и применяется в редукторах серийного производства.

Рис.1.4.Типовые конструкции зубчатых венцов червячных колес

В червячных передачах, как правило, применяются подшипники качения.

Смазка червячных передач с нижним расположением червяка (рис. 1.2) осуществляется окунанием. Уровень масла таков, чтобы погружался в масло на глубину, близкую к высоте витка. Если червяк расположен сверху, то уровень масла роли не играет (при средних и небольших скоростях). В быстроходных передачах этого типа применяют циркуляционную – принудительную смазку.

Важнейший характеристический размер, в основном определяющий нагрузочную способность, габариты и массу редуктора называют главным параметром редуктора. Главный параметр цилиндрических, червячных и глобоидных редукторов — межосевое расстояние a w тихоходной ступени, планетарных — радиус r водила , конических — номинальный внешний делительный диаметр d e 2 колеса , волновых — внутренний диаметр d 2 гибкого колеса.

Для многоступенчатых редукторов и мотор-редукторов показателями назначения являются межосевое расстояние и радиус расположения осей сателлитов и задают их по величине выходной ступени с обозначением a ω T и R т.

Основная энергетическая характеристика редуктора – номинальный момент Т ном , представляющий собой допустимый крутящий момент на его тихоходном (ведомом) валу при постоянной нагрузке.

Рекомендуемый ряд крутящих моментов на тихоходных валах редукторов в соответствии с проектом международного стандарта составляет по нормальному ряду чисел со знаменателем 2 в диапазоне 1-125 Н ∙ м и со знаменателем 1,41 в диапазоне 125–1000000 Н ∙ м .

Передаточные числа редукторов выбирают по нормальному ряду чисел со знаменателем 1,25 (1-й предпочтительный ряд) или со знаменателем 1,12 (2-й ряд).

Межосевые расстояния быстроходной (α w Б ) и тихоходной (α wT ) ступеней двух и трехступенчатых редукторов зубчатых цилиндрических должны соответствовать ГОСТ

Одноступенчатыередукторыимеют наибольшие передаточные числа u :

Для цилиндрических передач до 8;

Для конических до 6,3;

Для червячных до 80.

Выпускаются редукторы и мотор-редукторы в широком диапазоне передаточных чисел: от u min =1 (для одноступенчатых конических и цилиндрических редукторов) до u max =3150 (для мотор-редукторов, планетарных и некоторых других типов редукторов). Большинство отечественных и зарубежных редукторов имеют u ≤ 160. Около 75 % редукторов выполняют в двухступенчатом исполнении (u =8-40).

Номинальные значения передаточных чисел редукторов установлены двумя рядами (1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 и т.д.).

Редукторы общемашиностроительного применения допускают вращающие моменты на выходном валу Т т =(31,5-125000) Нм .

Для обеспечения взаимозаменяемости редукторов составлены три ряда номинальных значений моментов Т т (Нм ).

Так, ряд 1 включает значения Т т =31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000 и др.

Реальный диапазон передаточных отношений (чисел) редукторов — от 1 до 1000. Значения передаточных отношений должны соответствовать ряду R 20 предпочтительных чисел (ГОСТ 8032–84).

Критерием технического уровня редуктора служит относительная масса Y = т /Т , где т — масса редуктора, кг; Т — вращающий момент, Нм .

Тип редуктора, параметры и конструкцию определяют в зависимости от его места в силовой цепи машины, передаваемой мощности, частоты вращения, назначения машины и условий ее эксплуатации.

При проектировании назначенного типа редуктора за исходные принимают следующие данные: передаточное отношение, вращающий момент на тихоходном валу, частоту вращения быстроходного вала, режим нагружения , необходимую долговечность, технологические возможности завода-изготовителя (имеющиеся материалы, типы загото­ вок, виды проводимых термической и термохимической обработок).

К определяющим параметрам относят межосевые расстояния, внеш­ние делительные диаметры конических колес, радиусы водил или дели­ тельные диаметры центральных колес с внутренними зубьями в плане­ тарных передачах, ширину колес, модули и передаточные отношения, коэффициенты, диаметры червяка и число винтов червяка (для червячных передач).

Классификационные группировки редукторов, мотор-редукторов и вариаторов приведены в таблице 1.

Ссылка на основную публикацию