Виды редукторов их назначение и устройство: Виды редукторов и их назначение

Содержание

Назначение, устройство и типы редукторов. Центр электроники Entrance

Создание в конце 19 века электродвигателя позволило удобно приведить в действие станки, транспортные средства и другие устройства и механизмы. Высокая скорость и возможность получения только вращательного вида движения привели к необходимости создания специальных механизмов для понижения скорости вращения. Эти приспособления получили название редуктор. В переводе с латинского слово reductor означает – возвращаю обратно.

Применение

Что такое редуктор, в общем-то, понятно – это устройство позволяющее преобразовывать крутящий момент и передавать усилие по назначению. Можно сказать, что это одна из самых незаменимых деталей, которая находит применение во всех областях деятельности человека. Нет ни одного прибора, станка, агрегата, действие которого основано на использовании электродвигателя, в котором не было бы редуктора. С его помощью решается ряд сложных и необходимых задач, требующих повышению или понижения частоты вращения, но он используется и в других случаях:

в производстве он встраивается в разнообразные станки, повышая угловую скорость вращательного движения;
в автомобилях и других транспортных средствах редуктор является составным элементом коробки передач, здесь он работает на понижение числа оборотов, обеспечивая более мягкий, плавный ход;
в газодобывающей промышленности устройство является составным элементом конструкции, регулирующей напор, величину давления газовой среды внутри газопровода, при раздаче газа потребителям;
в медицине редуктор устанавливают на кислородных подушках, тонометрах, баллонах, предназначенных для хранения разнообразных газовых смесей;
в пищевой промышленности он используется для регулировки давления в варочных, купажных емкостях;
в строительстве с их помощью обеспечивается оптимальное поступление смеси при использовании газопламенных горелок, сварке и резке металлических деталей;
редуктор является одним из основных элементов бытовой техники любого вида, приводимого в действие электродвигателем: стиральные и посудомоечные машины, миксеры, дрели и так далее;
в насосах, кондиционерах, вентиляционных системах также невозможно обойтись без этого приспособления.

Конструкция

Устройство редуктора может несколько отличаться в зависимости от его назначения. Корпус изготавливают из чугуна, стали, легких сплавов. Он может крепиться стационарно при помощи специальных приспособлений или перемещаться. Внутри корпуса располагаются элементы одной или нескольких передач, представляющие собой валы, зубчатые колеса и другие необходимые детали.

Редуктор это устройство, которое работает с большими нагрузками, его детали подвергаются воздействию силы трения, что ведет к повышению температуры. Поэтому, в зависимости от назначения, интенсивности использования в корпус могут встраиваться приспособления для смазки (например, масляный насос), охлаждения элементов механизма. На выходе вала устанавливают уплотнители, предотвращающие утечку смазки. Для недопущения чрезмерного повышения давления масла внутри редуктора, используются специальные конструкционные элементы.

Классификация редукторов

Существует несколько способов классификации устройств. В зависимости от количества ступеней их подразделяют на одно-, двух-, трехступенчатые. По способу расположения выделяют вертикальные и горизонтальные. По конструктивному исполнению их делят на механические устройства и мотор-редукторы. Но все же, основной метод классификации основан на типе используемой передачи. В этом случае выделяют следующие виды агрегатов:

цилиндрические, имеют высокий КПД, надежны, долговечны, предназначены для работы в наиболее сложных условиях, в ответственных случаях, например, на грузоподъемных механизмах;
конические, имеют более сложную конструкцию с пересекающимися под углом осями, они компактны, производительны, позволяют изменить направление передаваемой энергии;
червячные, устройство редукторов данного вида включает винт («червяк») и зубчатое колесо, его валы скрещиваются под углом в 90. Их характеризует высокое передаточное число, но низкая величина КПД, несмотря на это они активно используются в станках, подъемниках, троллейбусах, так как обеспечивают низкий уровень шума, плавность хода;
гипоидные (спироидные), используются в приводах низкой мощности, передача энергии осуществляется коническими колесами, оси которых скрещиваются под углом;
волновые, новый тип редукторов, отличающихся надежностью, высоким значением передаточного числа, продолжительной эксплуатацией, бесшумностью, небольшой массой, компактностью.

Это далеко не полный перечень типов механизмов. Кроме того, существуют редукторы, в которых используются сразу несколько передач различного вида, так называемые, комбинированные.

Выбираем механизм

Устройство может быть спроектировано под конкретный вариант использования, либо можно приобрести готовый механизм с учетом предполагаемой нагрузки, передаточного числа. Следует учитывать, что от правильности расчета редуктора зависит надежность и долговечность привода. Кроме уже перечисленных характеристик, необходимо обратить внимание и на такие параметры, как рабочая температура, условия эксплуатации, размещение в пространстве.

Типы редукторов и их характеристика.

Цилиндрические редукторы состоят из цилиндрических зубчатых передач, т. е. оси валов зубчатых колес в них параллельны. Благодаря своей долговечности, широкому диапазону передаваемых вращающих моментов, простоте изготовления и обслуживания они широко распространены в машиностроении.

Одноступенчатые редукторы типа «Ц» применяют при передаточных числах u ≤ 6,3. Зацепление в большинстве случаев косозубое, поскольку это позволяет увеличить нагрузочную способность зубчатых колес, а также снизить шум при работе передачи.

Двухступенчатые редукторы выполняют по развернутой (рис. 1, б, в), раздвоенной (рис. 1, г) и сосной (рис. 1, д) схемам. Диапазон передаточных чисел у таких редукторов u = 6,3…50.

Наиболее распространены цилиндрические двухступенчатые горизонтальные редукторы типа «

Ц2» (рис. 3), выполненные по развернутой схеме. Они конструктивно просты, технологичны, имеют малую ширину. Недостатком этих редукторов является неравномерность распределения нагрузки по длине зуба из-за несимметричного расположения колес относительно опор.

Для улучшения условий работы зубчатых колес наиболее нагруженной тихоходной ступени применяют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью типа «Ц2Ш» (рис. 1, г). Для равномерной нагрузки обеих зубчатых пар быстроходной ступени их выполняют косозубыми (зубчатое колесо одной пары – с правым, а другой пары – с левым зубом), а один из валов делают «плавающим», что обеспечивает самоустановку вала в осевом направлении. Такие редукторы примерно на 20% легче редукторов, выполненных по развернутой схеме, при одинаковой несущей способности.

Соосные редукторы

типа «Ц2С» (рис. 1, д) имеют меньшую длину корпуса. Они проще по конструкции, легче и менее трудоемки в изготовлении.

Цилиндрические трехступенчатые редукторы выполняют по развернутой или сдвоенной схеме и имеют диапазон передаточных чисел u = 31,5…250.

Конические редукторы типа «К» (рис. 1, е) выполняют с круговыми зубьями при передаточном числе u ≤ 5. Коническо-цилиндрические редукторы типа «КЦ» (рис. 1, ж) независимо от числа ступеней выполняют с быстроходной конической ступенью.

***

Червячные редукторы чаще всего применяют в одноступенчатом исполнении (тип «Ч») с передаточным числом u = 8…63.
Для приводов тихоходных машин применяют червячно-цилиндрические редукторы типа «ЧЦ» (

рис. 1, з) или двухступенчатые червячные редукторы типа «Ч2» (рис. 1, м).

Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. По конструкции они сложнее редукторов, описанных выше. В машиностроении наиболее распространен простой планетарный редуктор типа «П», схема и конструкция которого изображены на рис. 4.
Широко применяют планетарные мотор-редукторы.

Волновые редукторы имеют наименьшие удельную массу и погрешность угла поворота выходного вала. Такие редукторы при наименьших габаритах позволяют получить большое передаточное число u = 80…300. Схема и конструкция волнового редуктора представлены на рис. 5.

Смазывание редукторов

Смазывание зубчатых или червячных передач редукторов применяют с целью уменьшения изнашивания, отвода теплоты и продуктов износа от контактирующих поверхностей, защиты от коррозии, а также для снижения шума и вибраций.

В большинстве случаев смазывание зацепления осуществляют погружением колес или червяков в масляную ванну, а подшипников – разбрызгиванием (масляным туманом). Уровень погружения колеса в масляную ванну должен быть не менее двух модулей зацепления.

При окружной скорости колеса свыше 1 м/с происходит интенсивное разбрызгивание масла внутри корпуса и образование масляного тумана, обеспечивающего смазывание других зацеплений и подшипников качения. Во избежание больших гидравлических потерь и сбрасывания масла с зубьев центробежной силой окружная скорость погружаемой детали не должна превышать 12,5 м/с.

Сорт масла для смазки зубчатых колес редуктора назначают в зависимости от условий и режима работы. Вязкость масла должна быть тем выше, чем большие значения контактных напряжений и меньшее значение окружной скорости.
В процессе эксплуатации смазочные масла постепенно теряют свои свойства. Периодичность замены масел устанавливают в зависимости от условий работы редуктора.

***

Валы и оси

Главная страница

Страничка абитуриента

Дистанционное образование

Группа ТО-81
Группа М-81
Группа ТО-71

Специальности

Ветеринария
Механизация сельского хозяйства
Коммерция
Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

Инженерная графика
МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
Карта раздела
Общее устройство автомобиля
Автомобильный двигатель
Трансмиссия автомобиля
Рулевое управление
Тормозная система
Подвеска
Колеса
Кузов
Электрооборудование автомобиля
Основы теории автомобиля
Основы технической диагностики
Основы гидравлики и теплотехники
Метрология и стандартизация
Сельскохозяйственные машины
Основы агрономии
Перевозка опасных грузов
Материаловедение
Менеджмент
Техническая механика
Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

«Инженерная графика»
«Техническая механика»
«Двигатель и его системы»
«Шасси автомобиля»
«Электрооборудование автомобиля»

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

Из этой статьи вы узнаете , что такое коробка передач? типы коробки передач и как работает каждая коробка передач? Объясняется диаграммами . А также вы можете скачать файл формата PDF этой статьи.

Коробка передач и типы

Что такое коробка передач или трансмиссия?

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

Читайте также: Типы зубчатых колес [Классификация зубчатых колес] и зубчатых передач

Типы коробок передач

Ниже приведены типов коробок передач , используемых в современных транспортных средствах:

Коробка передач со скользящим зацеплением
Синхронизированная коробка передач
Планетарная коробка передач

Назначение трансмиссии

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, необходимо предусмотреть 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 . Скорость автомобиля также изменяется с помощью трансмиссии, поддерживающей частоту вращения двигателя с определенным пределом.

Читайте также: 6 наиболее распространенных проблем с коробкой передач [которые могут привести к ненужному ремонту]

Коробка передач с скользящей сеткой

Это самый простой тип коробки передач. 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.

Как работает редуктор со скользящим зацеплением?

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 не передает линейную мощность на главный вал. Поэтому выход редуктора разъединен с входом редуктора.

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

Первая или низкооборотная шестерня

Первая или низкооборотная передача. При нажатии на рычаг переключения передач большая шестерня на главном валу перемещается вдоль вала, чтобы попасть в зацепление с первой шестерней промежуточного вала.

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

То есть вал сцепления проворачивается три раза за каждый оборот главного вала. К тому же редуктор в дифференциале на задних колесах создает более высокое передаточное число, примерно 12:1 между колесами и коленчатым валом двигателя.

Читайте также: Что такое передаточное число и как рассчитать передаточное число

Шестерня второй передачи

Шестерня второй передачи: При нажатии рычага переключения передач большая шестерня главного вала выводится из зацепления с первой шестерней промежуточного вала, и затем меньшая шестерня главного вала входит в зацепление со второй шестерней промежуточного вала.

В редукторе второй передачи главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении. Получается передаточное отношение примерно 2:1. Редуктор дифференциала увеличивает это передаточное число примерно до 8:19.0003 .

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 передачи и высшей передачи. Главный вал вращается вместе с валом сцепления и получается передаточное отношение 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

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 показано на рисунке, на главном валу установлены две кулачковые муфты.

Одна 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 вторая передача. Аналогичным образом, сдвинув правую кулачковую муфту влево и вправо, можно получить первую передачу и передачу заднего хода.

В редукторе этого типа все шестерни находятся в постоянном зацеплении, они защищены от повреждений и при их включении и выключении не возникает неприятного скрежета.

Полное описание коробки передач с постоянным зацеплением

Коробка передач с синхронизатором

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 в некоторых случаях и первая передача не имеют синхронизаторов. Потому что они предназначены для включения, когда автомобиль неподвижен.

При перемещении рычага переключения передач конус синхронизатора встречается с таким же конусом на шестерне. За счет трения вращающаяся шестерня вынуждена вращаться с той же скоростью, что и блок синхронизатора. Для обеспечения положительного привода 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.

Планетарная коробка передач

В обычной передаче оси различных шестерен фиксированы, а движение шестерен просто вращается вокруг их собственных 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 трансмиссии есть 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. В эпициклическом редукторе это устройство блокировки шестерни. 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.

Спасибо, что прочитали.

Вот и все. Мы обсудили все четыре различных типы редуктора но если у вас остались вопросы по этой статье вы можете задать их в комментарии я вам отвечу. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.

А также вы можете скачать бесплатный файл PDF этой статьи, нажав ниже.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о наших новых технических статьях.

Адрес электронной почты

Читать далее: Что такое 6 наиболее распространенных проблем с коробкой передач [которые приводят к ненужному ремонту]

Полное руководство по наиболее распространенным типам редукторов

Редукторы всегда считались важными компонентами в мире механики, их успех в их полезности . Редукторы представляют собой механические приводы, состоящие из зубчатых колес, которые передают движение двигателя соответствующей машине, снижая скорость и адаптируя ее к потребностям. Редукторы снижают скорость и многократно увеличивают передаваемое усилие, технически определенный крутящий момент. Смена велосипеда — наиболее распространенный пример: велосипедист может использовать одну и ту же силу для движения по равнине или по высокогорному перевалу. Удобство эксплуатации больших систем с использованием небольших двигателей делает редукторы наиболее рациональным, надежным и экономичным способом передачи мощности.

Как они работают?

На одном конце редуктора установлен электрический или гидравлический двигатель, а на другом конце энергия преобразуется в низкоскоростной приводной крутящий момент. Внутри этого ящика, изготовленного из высокопрочных материалов, преобразуется огромная сила: можете ли вы представить себе энергию, необходимую для перемещения обломков круизного лайнера во время маневра, или контейнерного крана, или машины, которая копает туннель под землей? .

Типы редукторов:

Червячные редукторы :

Это технология, не требующая развития, к настоящему времени она стала настольным продуктом, стандартизирована, цена и время доставки обеспечивают их успех на рынке. Механизм червячных редукторов основан на червячном колесе, имеющем вид традиционной цилиндрической шестерни, спирали, которая толкается вперед колесом.

Затем он создает скользящее действие, узкоспециализированное, хотя иногда и немного неэффективное. Этот тип редукторов используется для:

Бесшумных применений: благодаря малому шуму механизм идеально подходит для общественных мест, таких как театры и аэропорты.
Ситуация, требующая быстрой остановки, например, транспортеры или легкое оборудование
Ударные нагрузки: червячные редукторы поглощают такие нагрузки. На самом деле, они также используются в машинах для перемещения и других тяжелых материалов.

Цилиндрические редукторы:

Это проверенная технология для больших систем, часто используется в промышленных приложениях с большой мощностью для непрерывных рабочих сессий. До сих пор этот тип редукторов является крупнейшим сегментом рынка, на который приходится более 30% мирового спроса, и их можно разделить на три категории:

Встроенные коробки передач

Встроенный редуктор помещает выходной вал на одном уровне, что и входной вал

Дыходы с параллель

Вал двигателя расположен ортогонально по отношению к входному валу двигателя.

Планетарный редуктор:

Это авангард отрасли, завоевавший рынок с 80-х годов. В этом семействе мы можем выделить двух братьев: те, что с фиксированной короной, подходящие для применения в промышленных секторах, и те, что с вращающейся короной, для самоходных применений, таких как колесные или гусеничные машины. Это слово означает, что редуктор должен снижать скорость входного двигателя, чтобы на другом конце возвращалась низкая скорость вращения с высоким крутящим моментом. В планетарной передаче с фиксированной короной входной вал (определяемый как солнечный) приводит в движение три шестерни (определяемые как сателлиты), которые, в свою очередь, вращаются внутри неподвижного зубчатого кольца, называемого короной. Сателлиты вращаются медленнее по сравнению с исходным солнечным, тогда выходной вал, объединенный с сателлитами, вращается с уменьшенной скоростью. Редукторы поворотной короны имеют ту же конструкцию, что и предыдущая, с той лишь разницей, что корона приводится в движение сателлитами, а сателлитные порты при своем движении вызываются солнечными.

Разное