454090, г. Челябинск,
ул. Красная, 4, офис 513
Редуктор - это механизм, который служит для изменения вращающего момента и мощности двигателя. Он является неотъемлемой частью машин и станков и используется для передачи крутящего момента на рабочие механизмы. Принцип работы редуктора заключается в использовании зубчатой передачи для преобразования скорости вращения и силы тяги между входным и выходным валом. При этом каждое зубчатое колесо имеет определенное количество зубьев, что влияет на передаточное отношение редуктора и определяет его выходные параметры. Существует несколько видов редукторов, которые отличаются конструкцией и обладают уникальными характеристиками: червячные, цилиндрические, конические - каждый из которых обладает своими уникальными характеристиками и предназначен для различных приложений.
Простейшее устройство редуктора представляет собой сочетание зубчатого колеса и шестерни. Крутящий момент передается благодаря непосредственному контакту между зубьями – элементами детали. Шестерня и колесо перемещаются с одинаковой линейной скоростью, но с различной угловой скоростью. Количество оборотов шестерни и колеса в единицу времени разное и зависит от диаметров деталей и количества зубьев.
Шестерни и колеса могут быть неподвижно закреплены на валах или произведены с ними вместе. В корпусе может быть от одной до нескольких пар зубчатых зацеплений. Структура редуктора включает в себя следующие элементы:
В нижней части корпуса редуктора расположено отверстие для слива масла и контроля уровня смазочных материалов. Для этого используют глазок или щуп. Разъем с крышкой выравнивается с плоскостью расположения осей.
На кинематической схеме редуктора показаны зубчатые соединения, положения валов и направление вращения. Тип зубьев, прямой или наклонный, также указывается на схеме. Используя кинематическую схему, можно определить количество ступеней, передаточное число и другие характеристики работы данного редуктора.
Принцип работы механического редуктора заключается в передаче вращающего момента от одного вала к другому с помощью взаимодействия зубчатых деталей, которые закреплены на них неподвижно. Линейная скорость зубьев остается одинаковой и не может быть разной, так как контакт между зубьями жесткий.
Действие редуктора основано на принципе силы зуба, который передает усилие, двигающее ведомое колесо, на поверхность аналогичной смежной детали. Это приводит к уменьшению скорости вращения. На выходном валу создается усилие, способное привести в движение исполнительный механизм.
Главная пара всегда состоит из первой, быстроходной шестерни или червяка, связанного с двигателем, и соответствующего ему колеса. От типа главной пары зависят и характеристики всего узла. Количество ступеней равно числу зацеплений, которые имеют передаточное число больше 1.
Кроме рабочих шестерен, могут использоваться паразитные, которые не изменяют крутящий момент, а лишь направление вращения колеса и соответственно вала, на котором оно расположено.
Технические параметры редукторов могут различаться по внешним размерам и форме корпуса, но объединяют их общие технические характеристики, которые позволяют подобрать наиболее подходящий для конкретной машины или станка. Основные параметры редуктора включают в себя передаточное число, передаточное отношение, крутящий момент, расположение, количество ступеней и другие. Передаточное число определяется для всех передач, и таблица передаточных чисел указывается, если у редуктора есть 2 и более ступеней. Значение крутящего момента на выходном валу также важно для определения достаточности мощности для приведения в движение агрегата.
Редуктор - это механизм, который передает крутящий момент. Самая обширная группа редукторов, широко применяемых во всех механизмах, от кофемолок до доменных печей, это механические зубчатые редукторы. Они делятся на группы по нескольким параметрам:
По типу зубчатого зацепления и форме шестерни они бывают:
Цилиндрические редукторы являются наиболее распространенными. Рабочая поверхность колеса и шестерни имеет форму цилиндра. Они отличаются высоким КПД, простотой конструкции и большим разнообразием деталей. Одноступенчатые узлы называют передаточными редукторами. Они компактные, понижают скорость вращения и передают крутящий момент.
Конические передачи представляют собой шестерню и колесо с конической поверхностью. Валы, на которых они установлены, расположены под углом. Зуб на шестерне прямой и радиальный. Они часто используются в комбинированных или понижающих узлах. Вращение может быть направлено в любую сторону. Колесо может использоваться в качестве ведущего.
Количество передач в коническом передаточном механизме зависит от его назначения, но обычно они используются одна за другой. Наиболее известный пример конической передачи - дифференциал заднего моста, который является понижающим узлом, распределяющим крутящий момент на оба задних колеса. Два шестерня синхронно вращаются в одном направлении, что позволяет справляться с большими нагрузками.
Червячные передачи используются вместо ведущей шестерни в зубчатых зацеплениях. Они имеют нарезанную резьбу с одной, двумя или четырьмя нитями. Оси валов расположены перпендикулярно в разных плоскостях.
При вращении червяка происходит взаимодействие с несколькими зубьями колеса. Сильное трение под углом приводит к возникновению тормозящего момента. Это предотвращает провертывание колеса и сдвиг червяка. Самоторможение используется в грузоподъемных механизмах, где подвешенный груз не должен падать вниз. Червячная передача может перемещать колесо и связанный с ним механизм с высокой точностью, что находит свое применение в приборах и станках для точной настройки положения инструмента.
Червячные редукторы создаются с одной или двумя передачами и часто комбинируются с коническими зацеплениями.
У червячного редуктора тихий и плавный ход. Недостатки заключаются в низком КПД и значительном нагреве во время работы, поэтому требуется система охлаждения
Комбинированные редукторы - это передаточные механизмы, в которых сочетаются передачи различных типов. Чаще всего в одном корпусе устанавливаются цилиндрические пары с червячными или коническими.