✔ Вся информация о редукторах

Редуктором называют устройство, входящее в состав приводов машин. Его главная задача – увеличение крутящего момента, но одновременно снижение частоты вращения элементов конструкции. Разновидности устройства присутствуют практически в любой машине.

Типы редукторов

В зависимости от особенностей применения выделяют следующие типы устройств:

• Общего назначения. Универсальный автономный агрегат, конструкция которого позволяет использовать его для разного оборудования.
• Специального назначения – устройства, которые предназначены для использования в конкретных отраслях (например, авиационной или автомобильной). Конструкция таких редукторов соответствует специфике их применения.

Кроме того, агрегаты можно отнести к разным группам в зависимости от количества ступеней, расположение осей валов относительно друг друга и в пространстве, а также по методу крепления.

Число ступеней

Ступенью называют пару передач (зубчатых колес), благодаря которым происходит преобразование крутящего момента. Число ступеней рассчитывается просто: оно равно количеству валов минус один. Устройство может иметь как одну ступень, так и несколько. Значительно больше преимуществ перед устройствами других типов у моделей с двумя или тремя ступенями раздвоенных либо развернутых схем, поскольку они отличаются высоким КПД и способностью выдерживать значительные нагрузки.

Расположение валов

Валы могут располагаться вертикально или горизонтально. Благодаря вертикальному расположению экономится пространство для того, чтобы можно было горизонтально разместить ось двигателя – для многих агрегатов это критически важно. Например, подобная конструкция характерна для устройств с конической и червячной передачей.

Относительно осей детали могут быть расположены перекрестно, параллельно или под прямым углом. Подходящая схема определяется типом передачи:

• Редукторы с цилиндрической передачей, как правило, имеют параллельное расположение.
• В червячных или червячно-цилиндрических конструкциях оси валов сходятся под прямым углом. Это обеспечивает сниженный уровень шума, высокие передаточные числа, но по КПД такие устройства уступают аналогам.
• В конических редукторах, как и в коническо-цилиндрических, используется пересекающееся расположение.

Виды передач

Большинство механических редукторов имеют схожую конструкцию, однако различаются типов механической передачи.

Червячные

Особенно широкое распространение получили червячные редукторы, которые передают усилие от механизма между двумя валами, пересекающимися в одной плоскости. Основной элемент конструкции – червеобразный винт, помимо него агрегат включает следующие элементы:

• Шестерня в форме цилиндра, на поверхности которого расположены зубья, непосредственно соединенная с винтом.
• Вал под прямым углом к червяку.
• Корпус, который часто производится из чугуна.
• Уплотнительные элементы.
• Подшипники нескольких типов.

Причины широкой популярности агрегатов – в их достоинствах, по сравнению со многими другими типами редукторов:

• Крутящий момент может передаваться в соотношении 1000/1, это недостижимо для большинства других моделей.
• Высокий потенциал крутящего момента при сниженной частоте вращения вала.
• Достаточно одной ступени для получения того же передаточного числа, что у цилиндрического трехступенчатого устройства.
• Сниженный уровень шума.
• Простота управления.
• Плавность хода.
• Только в устройствах червячного типа есть функция самоторможения.

При этом не исключены потери энергии, которые происходят из-за трения червяка о колесо. Кроме того, для зубчатого колеса характерен сравнительно быстрый износ, а также низкий КПД: потери могут достигать 30%. При применении устройства важно помнить, что оно должно постоянно находиться в смазанном состоянии, поскольку при трении происходит существенный нагрев элементов.

Одна из разновидностей червячного редуктора – глобоидный. Его винт отличается выпуклой формой, тогда как у других устройств она цилиндрическая. За счет подобной особенности конструкции увеличивается мощность привода. Глобоидные редукторы используются там, где важна высокая надежность – например, в приводах, которыми оснащаются пассажирские лифты. Глобоидные механизмы хорошо выдерживают переменные нагрузки, которые возникают при подъеме лифтов и их торможении.

Цилиндрические

Еще один очень популярный тип редукторов, устанавливаемый в большинство устройств, — цилиндрический. Он позволяет передавать большие мощности при впечатляющем КПД, который достигает 95%. Вращение в этой конструкции передается между соосными либо параллельными валами, а мощность определяется типоразмером устройства. Передаточное отношение определяется количеством ступеней – от передаточного числа 1,5-10 у одноступенчатого редуктора до 60-400 у трехступенчатого.

Применяется несколько схем расположения цилиндрических пар, среди них самая распространенная – развернутая. Редукторы с такой схемой достаточно универсальны, их можно использовать с унифицированными валами и другими элементами. Благодаря этому снижается себестоимость продукции, поскольку универсальность применения позволяет обеспечить массовое серийное производство.

С целью удешевления производства и ради возможности осуществлять массовый выпуск реализуется особая конструкция редуктора, предполагающая правое направление колеса и левое – зубьев шестерни для каждой ступени. Если комплектация осуществляется индивидуально при сборке агрегата в единичном экземпляре, используется следующая схема:

• На первой ступени – левый вектор зуба шестеренки.
• На второй ступени – наоборот, правый вектор.

Такая комплектация продлит срок службы агрегата благодаря снижению нагрузки на опоры.

Редукторы, в конструкции которых использована развернутая схема, имеют удлиненную форму, а их вес несколько больше устройств, которые произведены на основе раздвоенной схемы (в среднем на 15-20%). Применение последней наиболее целесообразно для быстроходной ступени. В этом случае промежуточный вал производится как «вал-шестерня», а быстроходный перемещается в обоих направлениях благодаря плавающим опорам.

Еще одна схема – соосная. Для такой конструкции характерно совпадение осей двух валов – тихоходного и быстроходного. Редуктор, собранный на основе этой схемы, имеет практически те же габариты, что и устройства на основе развернутой схемы. Также совпадают вес агрегатов и их стоимость. При этом конструкция соосных редукторов отличается большей сложностью, поскольку снижена нагрузка на быстроходную ступень, за счет чего увеличивается ее мощность. Средний ресурс агрегата, произведенного на основе соосной схемы – от 25 тыс. часов.

Конические

Конструкция редуктора, называемого коническим, предусматривает наличие двух типов колес – оснащенных как прямыми зубьями, так и круговыми. При работе агрегата совпадают направления, в которых наклонены зубья и происходит вращение колеса. Это необходимо для того, чтобы на шестерню не воздействовало зацепление, которое образуется в результате осевой отрицательной силы. Если совпадение не обеспечено, шестерня может быть затянута в зацепление. Диапазон передаточных чисел редукторов этого типа — от 1 до 5.

Коническо-цилиндрические

Подобные механизмы представляют собой комбинацию конического устройства и цилиндрического с одной ступенью. Одна из главных особенностей устройств – значительные габариты, которые обусловлены ограниченной нагрузочной способностью. Чтобы уменьшить размеры редуктора, используется дополнительный элемент – коническая быстроходная ступень.

Что касается достоинств и недостатков этой группы устройств, то они, являясь гибридами, совмещают плюсы и минусы конических и цилиндрических агрегатов. Одна из главных особенностей устройств – большие габариты, которые обусловлены невысокой нагрузочной способностью. Чтобы уменьшить размеры конструкции, применяется дополнительный элемент – коническая быстроходная ступень.

Режим эксплуатации таких устройств рассчитывается в соответствии со следующими коэффициентами:

Режим	3 ч.	8 ч.	24 ч.
Тихий	1, 25	1	0,8
С толчками средней силы	1	0,8	0,65
С сильными толчками	0,55	0,65	0,5

Насадные

В эту группу входят агрегаты, которые оснащаются полым выходным валом. Название они получили благодаря особенностям монтажа: устройства надеваются непосредственно на вал, какие-либо дополнительные соединения и передачи при этом отсутствуют. Конструкции отличаются небольшим весом, компактностью – в этом заключается их главное преимущество по сравнению с редукторами других групп.

Подобным способом могут монтироваться и другие устройства – например, червяные. Исключение – цилиндрические соосные агрегаты, конструкция которой делает подобную установку сложной для воплощения.

Еще одна особенность насадных конструкций – необходимость оборудования дополнительной защиты привода или других элементов, предотвращающих выход оборудования из строя. Он может произойти из-за резкого увеличения нагрузки, ложащейся на выходной вал. Обычно это может произойти, если возникает нештатная ситуация. Отсутствие муфты для соединения – одна и главных причин поломки оборудования.

Планетарные

Конструкции, которые называют также дифференциальными редукторами, включают следующие элементы:

• В центре редуктора располагается центральная шестерня (солнечная), которая всегда неподвижна – ведущий элемент.
• Вокруг солнечной шестерни устанавливаются вспомогательные, имеющие одинаковый размер – ведомые элементы.
• Солнечную и вспомогательные шестерни надежно удерживает фиксатор, обеспечивая их прочное сцепление.

Это общее описание конструкции, характерной для всех планетарных редукторов, однако некоторые детали могут различаться. Самые главные элементы, в зависимости от особенностей которых планетарные редукторы разделяются на несколько подгрупп:

• Количество ступеней – из число может быть от одного до трех.
• Вид используемых подшипников. Это могут быть, например, подшипники качения, которые используются, если устройство эксплуатируется на низкой скорости. Подшипники скольжения необходимы, если предполагается эксплуатация на высоких скоростях.
• Схема планетарной передачи.

Планетарные редукторы применяются в разных сферах, но чаще всего – в машиностроении. Например, без них не обходятся приводы, предназначенные для перемешивания компонентов в фармацевтической, химической отрасли, а также в микробиологии. Планетарные редукторы используются и в универсальных приводах, имеющих общепромышленное назначение. Достоинство таких устройств – возможность круглосуточной эксплуатации как при постоянной нагрузке, так и при переменной.

Чтобы выдержать интенсивную эксплуатацию, планетарные редукторы должны соответствовать определенным требованиям. В частности, очень важно, чтобы зубцы устройств легко приводились в движение, но при этом должно быть обеспечено их плотное соприкосновение. Производство планетарных редукторов требует очень высокой точности.

Технологии фиксации редукторов

Для крепления устройств используется три технологии:

• На лапах. Этим термином называют кронштейны с плоской поверхностью, которые оборудованы специальными отверстиями для осуществления крепежа. Лапы могут быть монолитными или съемными, во втором случае конструкция становится более универсальной. Крепление на лапах обычно используется, если корпус конструкции выполнен из легкосплавного материала, это позволяет значительно уменьшить вес конструкции. Чтобы была возможность быстро прикрепить редуктор, в корпусе оборудуются специальные зоны.
• Фланцем называется ровная поверхность, расположенная у выходного вала. По периметру фланца оборудуются монтажные отверстия. Еще одна особенность фланца – наличие центрирующего выступа, который позволяет осуществить точную установку и обеспечивает фиксацию агрегата в нужном положении.
• Крепление насадкой предусматривает наличие полого выходного вала, устройства надеваются сразу на вал.

Смазка

Чтобы исключить преждевременный износ элементов, входящих в конструкцию редуктора, и выход из строя всего агрегата, используется смазка машинным маслом, которым обрабатываются зацепления и подшипники. При несвоевременной смазке не обеспечивается стабильная работа устройства, снижается мощность редуктора.

Если устройство отличается небольшой скоростью зацепления, а также умеренной мощностью, для смазки используется масляная ванна. Она предполагает, что в масло, которое будет залито в корпус, погружаются колесо, червяк и разбрызгивающее кольцо. Для смазки подобного оборудования также можно применять метод разбрызгивания.

Если устройство быстроходное и характеризуется высокой мощностью, необходимо использование насоса, который буде подавать масло из масляной ванны. Отдельно обрабатываются подшипники, для этого необходима смазка, имеющая густую либо жидкую консистенцию.

Виды зацеплений

В конструкции зубчатых колес используются следующие типы зацеплений:

• Эвольвентное. Такой профиль имеет большинство зубчатых колес, поскольку благодаря ему обеспечивается постоянство передаточного отношения. Кроме того, эвольвентное зацепление точно стандартизируется, поэтому вероятность ошибок в расчетах при производстве подобного оборудования крайне мала. Эвольвентное зацепление предполагает, что профиль зуба выполняется в виде эвольвенты. Это обеспечивает стабильность сцепления, облегчает установку, исключает неточности межосевых расстояний.
• Зацепление Новикова, называемое также круговинтовым. Предполагается, что в торцевом сечении зубцы колес очерчиваются окружностями, которые имеют близкие радиусы. Такое зацепление отличается высокой нагрузочной способностью, сниженным уровнем шума. Контакт зубьев осуществляется точечно, поэтому передача не слишком чувствительна к возможным перекосам колес.

Корпус

На корпус редуктора в процессе эксплуатации ложится значительная нагрузка, поэтому одно из главных требований к нему – высокая прочность. Кроме того, он должен быть жестким, поскольку это качество, в сочетании с прочностью, позволит исключить возможный перекос валов. Конструкция корпуса может быть двух типов:

• Разъемные. Такие корпуса состоят из двух частей – прочного основания и съемной крышки. Некоторые модели могут иметь больше разъемов – по двум или даже по трем плоскостям. В любом случае, разъемы обязательно обрабатываются герметиком. Это необходимо для того, чтобы исключить протекание масла. Установка прокладок между основанием и крышкой может привести к их деформации, которая нередко происходит при закручивании крепежа. Это приводит к тому, что нарушается посадка подшипников, и устройство перестает эффективно справляться со своими задачами.
• Неразъемный корпус оснащается съемной крышкой. Чаще всего подобная конструкция применяется для устройств, отличающихся небольшим весом – например, для червячных редукторов.

Чаще всего корпуса агрегатов производятся из чугуна марок СЧ 10-15. Иногда вместо него используется листовая сталь, однако применение этого материала целесообразно только в отдельных случаях – например, когда привод имеет большие габариты и изготавливается для выполнения специальных задач, по индивидуальному проекту.

Низкое распространение стальных корпусов обусловлено небольшой толщиной металла. Так, толщина стенок у редуктора в корпусе из стали примерно на треть меньше, чем у чугунной конструкции. Еще один материал, который также может применяться для производства редукторов и в последнее время приобретает популярность – сплавы на основе алюминия.

Усовершенствование редукторов

Производители, сохраняя габариты и размеры присоединений, стремятся к усовершенствованию конструкций для облегчения их использования, повышения прочности и эффективности. Вместе со стандартными широко распространенными решениями на рынке появляются и усовершенствованные модели. Основные направления модернизации:

• Стандарты ISO – соответствие устройств международным требованиям к качеству.
• Редукторы на основе блочно-модульной конструкции, которые позволяют предлагать потребителям большое разнообразие конструкций редуктора и выбирать наиболее подходящую схему.
• Современные механизмы защиты.
• Усовершенствование зубчатых зацеплений для обеспечения их максимальной сопряженности, в том числе под нагрузкой, без деформаций и вибраций.
• Модернизация корпуса. Главное направление работы конструкторов и инженеров – создание монолитных корпусов, которые имеют небольшой вес, но при этом отличатся прочностью и высокой теплоотдачей.
• Расширение возможностей производства корпусов из алюминиевых сплавов, в том числе за счет использования метода литься под давлением.
• Подбор и применение синтетических масел на протяжении всего периода работы агрегатов.
• Минимизация необходимости в дополнительном обслуживании, обеспечение бесперебойной работы редукторов в период всего срока их службы.

Процесс модернизации устройств происходит непрерывно. Благодаря этому расширяются их функциональные возможности, совершенствуются технические и эксплуатационные характеристики, появляются более удобные и эргономичные варианты исполнения. На рынке широко присутствует зарубежная продукция, но оборудование от ведущих российских производителей не уступает ей по качеству. Все усовершенствованные системы предполагают, что потребитель может без дополнительных затрат и сложностей перейти к их использованию вместо типовых конструкций.

Большое разнообразие как стандартных, так и усовершенствованных редукторов предлагает компания «Мир привода». Наша миссия – обеспечивать потребителей надежными, современными, удобными агрегатами, а также комплектующими к ним.

✔ Вся информация о редукторах

Редуктором называют устройство, входящее в состав приводов машин. Его главная задача – увеличение крутящего момента, но одновременно снижение частоты вращения элементов конструкции. Разновидности устройства присутствуют практически в любой машине.

Типы редукторов

В зависимости от особенностей применения выделяют следующие типы устройств:

• Общего назначения. Универсальный автономный агрегат, конструкция которого позволяет использовать его для разного оборудования.
• Специального назначения – устройства, которые предназначены для использования в конкретных отраслях (например, авиационной или автомобильной). Конструкция таких редукторов соответствует специфике их применения.

Кроме того, агрегаты можно отнести к разным группам в зависимости от количества ступеней, расположение осей валов относительно друг друга и в пространстве, а также по методу крепления.

Число ступеней

Ступенью называют пару передач (зубчатых колес), благодаря которым происходит преобразование крутящего момента. Число ступеней рассчитывается просто: оно равно количеству валов минус один. Устройство может иметь как одну ступень, так и несколько. Значительно больше преимуществ перед устройствами других типов у моделей с двумя или тремя ступенями раздвоенных либо развернутых схем, поскольку они отличаются высоким КПД и способностью выдерживать значительные нагрузки.

Расположение валов

Валы могут располагаться вертикально или горизонтально. Благодаря вертикальному расположению экономится пространство для того, чтобы можно было горизонтально разместить ось двигателя – для многих агрегатов это критически важно. Например, подобная конструкция характерна для устройств с конической и червячной передачей.

Относительно осей детали могут быть расположены перекрестно, параллельно или под прямым углом. Подходящая схема определяется типом передачи:

• Редукторы с цилиндрической передачей, как правило, имеют параллельное расположение.
• В червячных или червячно-цилиндрических конструкциях оси валов сходятся под прямым углом. Это обеспечивает сниженный уровень шума, высокие передаточные числа, но по КПД такие устройства уступают аналогам.
• В конических редукторах, как и в коническо-цилиндрических, используется пересекающееся расположение.

Виды передач

Большинство механических редукторов имеют схожую конструкцию, однако различаются типов механической передачи.

Червячные

Особенно широкое распространение получили червячные редукторы, которые передают усилие от механизма между двумя валами, пересекающимися в одной плоскости. Основной элемент конструкции – червеобразный винт, помимо него агрегат включает следующие элементы:

• Шестерня в форме цилиндра, на поверхности которого расположены зубья, непосредственно соединенная с винтом.
• Вал под прямым углом к червяку.
• Корпус, который часто производится из чугуна.
• Уплотнительные элементы.
• Подшипники нескольких типов.

Причины широкой популярности агрегатов – в их достоинствах, по сравнению со многими другими типами редукторов:

• Крутящий момент может передаваться в соотношении 1000/1, это недостижимо для большинства других моделей.
• Высокий потенциал крутящего момента при сниженной частоте вращения вала.
• Достаточно одной ступени для получения того же передаточного числа, что у цилиндрического трехступенчатого устройства.
• Сниженный уровень шума.
• Простота управления.
• Плавность хода.
• Только в устройствах червячного типа есть функция самоторможения.

При этом не исключены потери энергии, которые происходят из-за трения червяка о колесо. Кроме того, для зубчатого колеса характерен сравнительно быстрый износ, а также низкий КПД: потери могут достигать 30%. При применении устройства важно помнить, что оно должно постоянно находиться в смазанном состоянии, поскольку при трении происходит существенный нагрев элементов.

Одна из разновидностей червячного редуктора – глобоидный. Его винт отличается выпуклой формой, тогда как у других устройств она цилиндрическая. За счет подобной особенности конструкции увеличивается мощность привода. Глобоидные редукторы используются там, где важна высокая надежность – например, в приводах, которыми оснащаются пассажирские лифты. Глобоидные механизмы хорошо выдерживают переменные нагрузки, которые возникают при подъеме лифтов и их торможении.

Цилиндрические

Еще один очень популярный тип редукторов, устанавливаемый в большинство устройств, — цилиндрический. Он позволяет передавать большие мощности при впечатляющем КПД, который достигает 95%. Вращение в этой конструкции передается между соосными либо параллельными валами, а мощность определяется типоразмером устройства. Передаточное отношение определяется количеством ступеней – от передаточного числа 1,5-10 у одноступенчатого редуктора до 60-400 у трехступенчатого.

Применяется несколько схем расположения цилиндрических пар, среди них самая распространенная – развернутая. Редукторы с такой схемой достаточно универсальны, их можно использовать с унифицированными валами и другими элементами. Благодаря этому снижается себестоимость продукции, поскольку универсальность применения позволяет обеспечить массовое серийное производство.

С целью удешевления производства и ради возможности осуществлять массовый выпуск реализуется особая конструкция редуктора, предполагающая правое направление колеса и левое – зубьев шестерни для каждой ступени. Если комплектация осуществляется индивидуально при сборке агрегата в единичном экземпляре, используется следующая схема:

• На первой ступени – левый вектор зуба шестеренки.
• На второй ступени – наоборот, правый вектор.

Такая комплектация продлит срок службы агрегата благодаря снижению нагрузки на опоры.

Редукторы, в конструкции которых использована развернутая схема, имеют удлиненную форму, а их вес несколько больше устройств, которые произведены на основе раздвоенной схемы (в среднем на 15-20%). Применение последней наиболее целесообразно для быстроходной ступени. В этом случае промежуточный вал производится как «вал-шестерня», а быстроходный перемещается в обоих направлениях благодаря плавающим опорам.

Еще одна схема – соосная. Для такой конструкции характерно совпадение осей двух валов – тихоходного и быстроходного. Редуктор, собранный на основе этой схемы, имеет практически те же габариты, что и устройства на основе развернутой схемы. Также совпадают вес агрегатов и их стоимость. При этом конструкция соосных редукторов отличается большей сложностью, поскольку снижена нагрузка на быстроходную ступень, за счет чего увеличивается ее мощность. Средний ресурс агрегата, произведенного на основе соосной схемы – от 25 тыс. часов.

Конические

Конструкция редуктора, называемого коническим, предусматривает наличие двух типов колес – оснащенных как прямыми зубьями, так и круговыми. При работе агрегата совпадают направления, в которых наклонены зубья и происходит вращение колеса. Это необходимо для того, чтобы на шестерню не воздействовало зацепление, которое образуется в результате осевой отрицательной силы. Если совпадение не обеспечено, шестерня может быть затянута в зацепление. Диапазон передаточных чисел редукторов этого типа — от 1 до 5.

Коническо-цилиндрические

Подобные механизмы представляют собой комбинацию конического устройства и цилиндрического с одной ступенью. Одна из главных особенностей устройств – значительные габариты, которые обусловлены ограниченной нагрузочной способностью. Чтобы уменьшить размеры редуктора, используется дополнительный элемент – коническая быстроходная ступень.

Что касается достоинств и недостатков этой группы устройств, то они, являясь гибридами, совмещают плюсы и минусы конических и цилиндрических агрегатов. Одна из главных особенностей устройств – большие габариты, которые обусловлены невысокой нагрузочной способностью. Чтобы уменьшить размеры конструкции, применяется дополнительный элемент – коническая быстроходная ступень.

Режим эксплуатации таких устройств рассчитывается в соответствии со следующими коэффициентами:

Режим	3 ч.	8 ч.	24 ч.
Тихий	1, 25	1	0,8
С толчками средней силы	1	0,8	0,65
С сильными толчками	0,55	0,65	0,5

Насадные

В эту группу входят агрегаты, которые оснащаются полым выходным валом. Название они получили благодаря особенностям монтажа: устройства надеваются непосредственно на вал, какие-либо дополнительные соединения и передачи при этом отсутствуют. Конструкции отличаются небольшим весом, компактностью – в этом заключается их главное преимущество по сравнению с редукторами других групп.

Подобным способом могут монтироваться и другие устройства – например, червяные. Исключение – цилиндрические соосные агрегаты, конструкция которой делает подобную установку сложной для воплощения.

Еще одна особенность насадных конструкций – необходимость оборудования дополнительной защиты привода или других элементов, предотвращающих выход оборудования из строя. Он может произойти из-за резкого увеличения нагрузки, ложащейся на выходной вал. Обычно это может произойти, если возникает нештатная ситуация. Отсутствие муфты для соединения – одна и главных причин поломки оборудования.

Планетарные

Конструкции, которые называют также дифференциальными редукторами, включают следующие элементы:

• В центре редуктора располагается центральная шестерня (солнечная), которая всегда неподвижна – ведущий элемент.
• Вокруг солнечной шестерни устанавливаются вспомогательные, имеющие одинаковый размер – ведомые элементы.
• Солнечную и вспомогательные шестерни надежно удерживает фиксатор, обеспечивая их прочное сцепление.

Это общее описание конструкции, характерной для всех планетарных редукторов, однако некоторые детали могут различаться. Самые главные элементы, в зависимости от особенностей которых планетарные редукторы разделяются на несколько подгрупп:

• Количество ступеней – из число может быть от одного до трех.
• Вид используемых подшипников. Это могут быть, например, подшипники качения, которые используются, если устройство эксплуатируется на низкой скорости. Подшипники скольжения необходимы, если предполагается эксплуатация на высоких скоростях.
• Схема планетарной передачи.

Планетарные редукторы применяются в разных сферах, но чаще всего – в машиностроении. Например, без них не обходятся приводы, предназначенные для перемешивания компонентов в фармацевтической, химической отрасли, а также в микробиологии. Планетарные редукторы используются и в универсальных приводах, имеющих общепромышленное назначение. Достоинство таких устройств – возможность круглосуточной эксплуатации как при постоянной нагрузке, так и при переменной.

Чтобы выдержать интенсивную эксплуатацию, планетарные редукторы должны соответствовать определенным требованиям. В частности, очень важно, чтобы зубцы устройств легко приводились в движение, но при этом должно быть обеспечено их плотное соприкосновение. Производство планетарных редукторов требует очень высокой точности.

Технологии фиксации редукторов

Для крепления устройств используется три технологии:

• На лапах. Этим термином называют кронштейны с плоской поверхностью, которые оборудованы специальными отверстиями для осуществления крепежа. Лапы могут быть монолитными или съемными, во втором случае конструкция становится более универсальной. Крепление на лапах обычно используется, если корпус конструкции выполнен из легкосплавного материала, это позволяет значительно уменьшить вес конструкции. Чтобы была возможность быстро прикрепить редуктор, в корпусе оборудуются специальные зоны.
• Фланцем называется ровная поверхность, расположенная у выходного вала. По периметру фланца оборудуются монтажные отверстия. Еще одна особенность фланца – наличие центрирующего выступа, который позволяет осуществить точную установку и обеспечивает фиксацию агрегата в нужном положении.
• Крепление насадкой предусматривает наличие полого выходного вала, устройства надеваются сразу на вал.

Смазка

Чтобы исключить преждевременный износ элементов, входящих в конструкцию редуктора, и выход из строя всего агрегата, используется смазка машинным маслом, которым обрабатываются зацепления и подшипники. При несвоевременной смазке не обеспечивается стабильная работа устройства, снижается мощность редуктора.

Если устройство отличается небольшой скоростью зацепления, а также умеренной мощностью, для смазки используется масляная ванна. Она предполагает, что в масло, которое будет залито в корпус, погружаются колесо, червяк и разбрызгивающее кольцо. Для смазки подобного оборудования также можно применять метод разбрызгивания.

Если устройство быстроходное и характеризуется высокой мощностью, необходимо использование насоса, который буде подавать масло из масляной ванны. Отдельно обрабатываются подшипники, для этого необходима смазка, имеющая густую либо жидкую консистенцию.

Виды зацеплений

В конструкции зубчатых колес используются следующие типы зацеплений:

• Эвольвентное. Такой профиль имеет большинство зубчатых колес, поскольку благодаря ему обеспечивается постоянство передаточного отношения. Кроме того, эвольвентное зацепление точно стандартизируется, поэтому вероятность ошибок в расчетах при производстве подобного оборудования крайне мала. Эвольвентное зацепление предполагает, что профиль зуба выполняется в виде эвольвенты. Это обеспечивает стабильность сцепления, облегчает установку, исключает неточности межосевых расстояний.
• Зацепление Новикова, называемое также круговинтовым. Предполагается, что в торцевом сечении зубцы колес очерчиваются окружностями, которые имеют близкие радиусы. Такое зацепление отличается высокой нагрузочной способностью, сниженным уровнем шума. Контакт зубьев осуществляется точечно, поэтому передача не слишком чувствительна к возможным перекосам колес.

Корпус

На корпус редуктора в процессе эксплуатации ложится значительная нагрузка, поэтому одно из главных требований к нему – высокая прочность. Кроме того, он должен быть жестким, поскольку это качество, в сочетании с прочностью, позволит исключить возможный перекос валов. Конструкция корпуса может быть двух типов:

• Разъемные. Такие корпуса состоят из двух частей – прочного основания и съемной крышки. Некоторые модели могут иметь больше разъемов – по двум или даже по трем плоскостям. В любом случае, разъемы обязательно обрабатываются герметиком. Это необходимо для того, чтобы исключить протекание масла. Установка прокладок между основанием и крышкой может привести к их деформации, которая нередко происходит при закручивании крепежа. Это приводит к тому, что нарушается посадка подшипников, и устройство перестает эффективно справляться со своими задачами.
• Неразъемный корпус оснащается съемной крышкой. Чаще всего подобная конструкция применяется для устройств, отличающихся небольшим весом – например, для червячных редукторов.

Чаще всего корпуса агрегатов производятся из чугуна марок СЧ 10-15. Иногда вместо него используется листовая сталь, однако применение этого материала целесообразно только в отдельных случаях – например, когда привод имеет большие габариты и изготавливается для выполнения специальных задач, по индивидуальному проекту.

Низкое распространение стальных корпусов обусловлено небольшой толщиной металла. Так, толщина стенок у редуктора в корпусе из стали примерно на треть меньше, чем у чугунной конструкции. Еще один материал, который также может применяться для производства редукторов и в последнее время приобретает популярность – сплавы на основе алюминия.

Усовершенствование редукторов

Производители, сохраняя габариты и размеры присоединений, стремятся к усовершенствованию конструкций для облегчения их использования, повышения прочности и эффективности. Вместе со стандартными широко распространенными решениями на рынке появляются и усовершенствованные модели. Основные направления модернизации:

• Стандарты ISO – соответствие устройств международным требованиям к качеству.
• Редукторы на основе блочно-модульной конструкции, которые позволяют предлагать потребителям большое разнообразие конструкций редуктора и выбирать наиболее подходящую схему.
• Современные механизмы защиты.
• Усовершенствование зубчатых зацеплений для обеспечения их максимальной сопряженности, в том числе под нагрузкой, без деформаций и вибраций.
• Модернизация корпуса. Главное направление работы конструкторов и инженеров – создание монолитных корпусов, которые имеют небольшой вес, но при этом отличатся прочностью и высокой теплоотдачей.
• Расширение возможностей производства корпусов из алюминиевых сплавов, в том числе за счет использования метода литься под давлением.
• Подбор и применение синтетических масел на протяжении всего периода работы агрегатов.
• Минимизация необходимости в дополнительном обслуживании, обеспечение бесперебойной работы редукторов в период всего срока их службы.

Процесс модернизации устройств происходит непрерывно. Благодаря этому расширяются их функциональные возможности, совершенствуются технические и эксплуатационные характеристики, появляются более удобные и эргономичные варианты исполнения. На рынке широко присутствует зарубежная продукция, но оборудование от ведущих российских производителей не уступает ей по качеству. Все усовершенствованные системы предполагают, что потребитель может без дополнительных затрат и сложностей перейти к их использованию вместо типовых конструкций.

Большое разнообразие как стандартных, так и усовершенствованных редукторов предлагает компания «Мир привода». Наша миссия – обеспечивать потребителей надежными, современными, удобными агрегатами, а также комплектующими к ним.

Типы коробок передач и их применение

www.механические знания.com Технические обновления

Технические обновления

Engineering UPdate — это передовое ведущее сообщество, предназначенное для всех любителей инженерии, технологий и науки.

Опубликовано 4 апреля 2023 г.

+ Подписаться

Редуктор представляет собой механическое устройство, используемое для передачи мощности от первичного двигателя (например, двигателя или электродвигателя) к нагрузке (например, колесам или конвейерной ленте) с различной скоростью или крутящим моментом. Существует несколько типов редукторов, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения. Вот некоторые из наиболее распространенных типов редукторов:

Техническое обслуживание и осмотр вращающегося оборудования Pdf

1. Механическая коробка передач: Механическая коробка передач, также известная как стандартная или ручная, представляет собой тип трансмиссии, который требует от водителя переключения передач вручную путем включения сцепления и перемещения селектора передач. Этот тип коробки передач обычно встречается в легковых и грузовых автомобилях.
2. Автоматическая коробка передач: Автоматическая коробка передач, также известная как автоматическая коробка передач, использует гидравлическую систему для автоматического переключения передач. Этот тип коробки передач обычно встречается в легковых и грузовых автомобилях.
3. Бесступенчатая трансмиссия (CVT): CVT — это тип коробки передач, в которой используется система шкивов и ремней, обеспечивающая бесконечное число передаточных чисел. Этот тип коробки передач обычно встречается в небольших автомобилях и скутерах.
4. Коробка передач с двойным сцеплением (DCT): DCT — это тип коробки передач, в которой используются два сцепления для быстрого и плавного переключения передач. Этот тип коробки передач обычно встречается в автомобилях с высокими динамическими характеристиками.

Обзор вращающегося оборудования Pdf Document

1. Автоматическая механическая коробка передач (АМТ): АМТ — это тип коробки передач, в которой используется механическая коробка передач с автоматизированной системой сцепления. Этот тип коробки передач обычно встречается в коммерческих транспортных средствах и некоторых легковых автомобилях.
2. Редуктор с планетарной передачей: Редуктор с планетарной передачей, также известный как планетарный редуктор, использует систему шестерен, которые вращаются вокруг центральной солнечной шестерни. Этот тип редуктора обычно используется в промышленных целях, таких как ветряные турбины и тяжелая техника.
3. Червячный редуктор: Червячный редуктор использует винтовую передачу, называемую червяком, для привода зубчатого колеса. Этот тип редуктора обычно используется в низкоскоростных устройствах, таких как конвейерные системы и лебедки.
4. Конический редуктор: Конический редуктор использует конические шестерни для передачи мощности между двумя валами, расположенными под углом друг к другу. Этот тип коробки передач обычно используется в электроинструментах и ​​тяжелой технике.

В целом выбор редуктора зависит от конкретного применения, требований к мощности и желаемой скорости/крутящего момента.

Промышленное обучение

108 728 подписчиков

+ Подписаться

Что такое коробка передач? Типы, детали, работа [Изображения и PDF]

В этой статье вы узнаете , что такое коробка передач? типы коробки передач и как работает каждая коробка передач? Объясняется диаграммами . А еще можно загрузить файл формата PDF этой статьи.

Коробка передач и типы

Что такое коробка передач или трансмиссия?

Слово «трансмиссия» используется для устройства, которое расположено между сцеплением и карданным валом. Это может быть коробка передач, преобразователь крутящего момента, повышающая передача, гидропривод или гидравлический привод.

Коробка передач в автомобиле — это механический компонент, который передает мощность от двигателя к колесам. Его также часто называют трансмиссией. Переключаясь между передачами, коробка передач позволяет водителю контролировать крутящий момент и скорость вращения колес.

Коробки передач с механической коробкой передач имеют сцепление, которое включает и отключает двигатель от коробки передач, а также рычаг переключения передач, который выбирает различные передачи. Автоматические коробки передач переключают передачи автоматически с помощью гидравлического или электронного управления.

Тип коробки передач, используемой в автомобиле, зависит от типа автомобиля, его предполагаемого использования и предпочтений водителя.

Читайте также: Полный список деталей кузова автомобиля [Названия и функции] Полное руководство

Компоненты коробки передач

Основные компоненты коробки передач:

1. Главный вал
2. Вал сцепления
3. Промежуточный вал
4. Вал синхронизатора
5. Шестерни
6. Рычаг переключения передач
9 0045

Главный вал №1

В редукторе главный вал является выходным валом. Этот вал находится перед валом сцепления или выходным валом двигателя, параллельно промежуточному валу. Этот вал прикреплен к рычагу переключения передач, который используется для переключения передач.

#2 Вал сцепления

Выходной сигнал двигателя передается на коробку передач с помощью вала сцепления. Этот вал позволяет включать и выключать выходную мощность двигателя.

Промежуточный вал #3

Промежуточные валы используются для передачи мощности от двигателя к главному валу путем постоянного зацепления шестерни промежуточного вала с шестерней вала сцепления.

Вал синхронизатора #4

Это уникальные компоненты, используемые в современных коробках передач с синхронизатором. Удерживая главный вал, промежуточный вал и вал сцепления на одной скорости, они обеспечивают плавное переключение передач. Им не нужно перемещаться по валу, чтобы шестерни переключались.

#5 Шестерни

По сути, шестерни — это просто круги с соединяющими их зубьями. Шестерня передает круговое движение между двумя разными валами, вращаясь и зацепляясь с другой шестерней на другом валу. Зубчатые колеса бывают различных форм и размеров, в том числе прямозубые, косозубые, конические и червячные.

#6 Рычаг переключения передач

Водитель использует рычаг переключения передач для переключения передач. Рычаг движется определенным образом в соответствии с конструкцией.

Читайте также: Как работает многодисковое сцепление? [Схема, части и использование]

Познакомьтесь с работой коробки передач с помощью видео

Читайте также: Какие существуют типы систем подвески? [PDF]

Типы коробок передач

Ниже приведены типов коробок передач , используемых в современных автомобилях:

1. Коробка передач с скользящим зацеплением
2. Коробка передач с постоянным зацеплением
3. Коробка передач с синхронизатором
9 0021 Планетарная передача

Назначение Трансмиссия

Для чего используется коробка передач?

Целью трансмиссии является обеспечение высокого крутящего момента во время трогания с места, подъема в гору, ускорения и буксировки груза. Когда транспортное средство трогается с места, поднимается в гору, ускоряется и сталкивается с другими препятствиями, на ведущих колесах требуется высокий крутящий момент.

Следовательно, должно быть предусмотрено устройство, позволяющее коленчатому валу двигателя вращаться с относительно высокой скоростью, в то время как колеса вращаются с меньшей скоростью. Он заключен в металлический ящик, называемый коробкой передач 9.0018 . Скорость автомобиля также изменяется с помощью трансмиссии, поддерживающей частоту вращения двигателя с определенным пределом.

См. также: 6 наиболее частых проблем с коробкой передач [которые могут привести к ненужному ремонту]

A. Типы коробок передач с механической коробкой передач

Из-за своей низкой стоимости механическая коробка передач используется в большинстве транспортных средств. Коробка передач имеет ограниченные передаточные числа, такие как максимум 6 скоростей и 1 передача заднего хода, а переключение передач — это ручная задача, выполняемая водителем путем нажатия или вытягивания рычага переключения передач заранее определенным образом. В механической коробке передач необходимо использовать сцепление.

#1 Редуктор со скользящей сеткой

Это самый простой тип редуктора. Расположение шестерен находится в нейтральном положении. Корпус редуктора и подшипник не показаны. Шестерня сцепления закреплена на валу сцепления. Он всегда остается соединенным с ведущей шестерней промежуточного вала.

Три другие шестерни, такие как первая скорость, вторая скорость и передача заднего хода, также жестко закреплены на промежуточном валу или также известны как промежуточный вал. Две шестерни, установленные на шлицевом главном валу, могут перемещаться с помощью вилки переключения передач при работе рычага переключения передач.

Шестерни соединены с соответствующими шестернями промежуточного вала. Промежуточная шестерня заднего хода закреплена на другом валу и остается соединенной с шестерней заднего хода промежуточного вала.

Читайте также: Работа гидравлической тормозной системы

Как работает редуктор со скользящей сеткой?

Нейтральная передача

В этом положении передачи мощность двигателя не передается на заднюю ось. Когда шестерня находится в нейтральном положении, шестерня сцепления передает мощность на шестерню на промежуточном валу, а промежуточный вал в дальнейшем не передает линейную мощность на главный вал. Поэтому выход редуктора отключен от входа редуктора.

Помните, что в нейтральном положении только шестерня вала сцепления зацепляется с шестерней промежуточного вала. Остальные шестерни свободны, поэтому главный вал трансмиссии не вращается.

Первая или тихоходная передача

Первая или тихоходная передача, при нажатии на рычаг переключения передач большая шестерня на главном валу перемещается вдоль вала, чтобы зацепиться с первой шестерней промежуточного вала.

При этом главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении. Поскольку меньшая шестерня промежуточного вала находится в зацеплении с большей шестерней главного вала, получается передаточное отношение примерно 3:1.

То есть вал сцепления поворачивается три раза на каждый оборот главного вала. Кроме того, редуктор в дифференциале на задних колесах создает более высокое передаточное число, около 12:1, между колесами и коленчатым валом двигателя.

Читайте также: Что такое передаточное число и как его рассчитать и затем меньшая шестерня главного вала входит в зацепление со второй шестерней промежуточного вала.

На второй передаче главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении. Получается передаточное отношение примерно 2:1. Редуктор дифференциала увеличивает это передаточное отношение примерно до 8:1 .

Третья высшая или повышенная передача

Третья высшая или повышенная передача. При нажатии рычага коленчатого вала вторые шестерни главного вала и промежуточного вала выводятся из зацепления, а затем вторая и высшая шестерни главного вала прижимаются в осевом направлении к шестерне вала сцепления.

Наружные зубья шестерни вала сцепления входят в зацепление с внутренними зубьями второй и высшей шестерни. Главный вал вращается вместе с валом сцепления, и получается передаточное число 1:1. Дифференциальный редуктор обеспечивает передаточное отношение примерно 4:1 между коленчатым валом двигателя и колесами.

Шестерня заднего хода

Шестерня заднего хода. При нажатии рычага коленчатого вала большая шестерня главного вала входит в зацепление с промежуточной шестерней заднего хода. Промежуточная шестерня заднего хода всегда находится в зацеплении с шестерней заднего хода промежуточного вала.

Помещая промежуточную шестерню между шестерней заднего хода промежуточного вала и большей шестерней главного вала, главный вал вращается в направлении, противоположном направлению вала сцепления. Это изменяет вращение колес с прямого на обратное, так что автомобиль движется назад.

Читайте также: 9 различных типов муфт

#2 Коробка передач с постоянным зацеплением

В этом типе коробки передач все шестерни главного вала находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала (промежуточного вала). Как видно из рисунка, на главном валу установлены две скользящие кулачковые муфты.

Одна скользящая кулачковая муфта расположена между шестерней сцепления и второй шестерней, а другая — между первой шестерней и шестерней заднего хода. Все шестерни свободны на шлицевом главном валу.

Кулачковая муфта скользит по главному валу и вращается вместе с ним. С ним фиксируются все шестерни на промежуточном валу. Когда левосторонняя кулачковая муфта скользит влево через рычаг переключения передач, она входит в зацепление с шестерней сцепления, и достигается передача максимальной скорости.

Когда левая муфта бревна входит в зацепление со второй передачей, получается передача второй скорости. Аналогичным образом, сдвинув правую кулачковую муфту влево и вправо, можно получить первую передачу и передачу заднего хода.

В этих типах редукторов все шестерни находятся в постоянном зацеплении. Они защищены от повреждений, а при их включении и выключении не возникает неприятного скрежета.

Полное описание коробки передач с постоянным зацеплением

Коробка передач с синхронизатором #3

В коробках передач современных автомобилей используются косозубые шестерни и синхронизаторы, которые синхронизируют вращение шестерен, находящихся в зацеплении. Это устраняет столкновение шестерен и облегчает переключение передач.

Этот тип редуктора похож на редуктор с постоянным зацеплением. Коробка передач с синхронизатором снабжена синхронизатором, с помощью которого две шестерни, подлежащие включению, сначала входят в фрикционный контакт, который регулирует их скорость, после чего они легко включаются.

В большинстве автомобилей синхронизаторы установлены не на всех передачах. Они устанавливаются только на верхние шестерни. Задняя передача, а иногда и первая передача не имеют синхронизаторов. Потому что они предназначены для включения, когда автомобиль неподвижен.

При перемещении рычага переключения передач конус синхронизатора встречается с аналогичным конусом на шестерне. Из-за трения вращающаяся шестерня вынуждена вращаться с той же скоростью, что и блок синхронизатора. Чтобы обеспечить принудительный привод, дальнейшее движение рычага переключения передач позволяет муфте перекрыть несколько подпружиненных шариков, и муфта входит в зацепление с собачками при движении шестерни.

Поскольку и шестерня, и синхронизатор движутся с одинаковой скоростью, это зацепление необходимо перед зацеплением собачьих зубьев, чтобы у конусов была возможность привести синхронизатор и шестерню к одинаковой скорости.

Читайте также: 10 различных типов систем трансмиссии, используемых в транспортных средствах

B. Типы коробок передач с автоматической коробкой передач

Во многих аспектах автоматическая коробка передач лучше. Они обычно встречаются в современных автомобилях. Как правило, они стоят немало. Простым нажатием на педаль акселератора можно добиться бесконечных передаточных чисел.

Позволяет водителю выбирать между передним или задним ходом, парковкой, нейтральной передачей и спортивным режимом вождения. Выбранная приводом передача автоматически определяет передаточные числа и время зацепления. Так как автоматическая коробка передач не требует педали сцепления, у нее всего две педали.

Планетарная коробка передач №1

В обычной передаче оси различных шестерен фиксированы, а движение шестерен представляет собой просто вращение вокруг своих осей. В планетарной передаче по крайней мере одна шестерня вращается не только вокруг своей оси, но и вращается вокруг какой-либо другой оси.

Эти типы коробок передач являются наиболее широко используемыми автоматическими трансмиссиями. В системе автоматической коробки передач предусмотрены только акселератор и тормоз. Таким образом, на автомобиле не будет ни педали сцепления, ни рычага переключения передач.

Конструкция эпициклического редуктора :

Планетарная передача. На рисунке показан вид спереди и вид сбоку на редуктор. Этот тип редуктора имеет три шестерни, солнечную шестерню, планетарную шестерню и зубчатый венец. Солнечная шестерня установлена ​​на валу солнечной шестерни. Планетарная шестерня установлена ​​на водиле планетарной передачи, а зубчатый венец установлен на валу водила планетарной передачи.

Зубчатый венец имеет внутренние шестерни, которые входят в зацепление с планетарной шестерней и вращаются вместе с ней. Планетарная коробка передач представляет собой механизм блокировки. Если одна передача заблокирована, оставшиеся две передачи будут действовать как вход и выход. Например, если солнечная шестерня заблокирована, зубчатый венец и планетарная шестерня действуют как входной и выходной элементы.

Это типичное расположение будет доступно для одновременной блокировки шестерни и получения выходной мощности от любой шестерни и подачи входной мощности на любую шестерню, поэтому такая схема будет доступна.

Таким образом, заблокировав чью-либо передачу, мы можем получить совсем другую скорость. Особенность этого конкретного планетарного редуктора заключается в том, что мы можем достичь более широкого диапазона вариаций скорости.

#2 Гидравлический преобразователь крутящего момента

В автоматической коробке передач используется гидравлический преобразователь крутящего момента в качестве гидромуфты для передачи мощности и крутящего момента от двигателя к нагрузке. Для передачи мощности между входным и выходным валами он объединяет гидравлическое давление и поток жидкости.

Гидравлические редукторы с гидротрансформатором включают турбину, рабочее колесо, сильно сжатую жидкость и статор. Для определения различных скоростей или передаточных чисел используется статор. Педаль акселератора используется для управления этим.

Для направления потока жидкости статор располагается между рабочим колесом и турбиной гидротрансформатора, соединенной с валом двигателя. Турбина соединена с выходным валом, а крыльчатка соединена с валом двигателя.

Эти типы коробок передач особенно полезны в автоматических коробках передач, поскольку они позволяют двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль стоит, не останавливая двигатель.

---

Закрытие

Спасибо, что прочитали.

Вот и все. Мы обсудили все четыре различных типа коробки передач , но если у вас остались какие-либо вопросы по этой статье, вы можете задать их в комментариях, я вам отвечу. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.