Конический редуктор особенности, преимущества, недостатки

Конусообразный редуктор

Есть разнообразные способы передать круговое движение с одного вала на другой. В том случае, когда ведущий и ведомый вал по особенностям конструкции должны находится перпендикулярно друг дружке, применяют конусообразный редуктор. Этот механизм передает круговое движение с вала на вал с помощью муфт или зубчатой передачи. При этом можно настраивать величину крутящего момента и угловую скорость при помощи изменения величины муфт или зубчатых колес.

Конический редуктор особенности, преимущества, недостатки

Особенности конструкции

Есть два типа конусообразных редукторов:

Под узким типом редуктора имеется в виду то, что ширина зубчатого колеса будет равна четверти внешнего конусного расстояния. Передаточные числа в диапазоне 3-5, а число зубьев у шестерни 20-23. У редукторов широкого типа ширина колеса варьируется в границах от 0,3 до 0,4 внешнего конусного расстояния. Значения передаточных чисел будут 1-2,5, а кол-во зубьев шестерни от 25 до 28.

На рисунке ниже изображен чертеж конусообразного редуктора, на котором видно, что зубчатые колеса контактируют под конкретным углом. Валы установлены на однорядные роликовые подшипники и находятся в закрытом корпусе с крышкой. Во многих случаях, материалом для корпуса служат чугун либо сталь, но можно встретить модели из легких сплавов. В конструкции применяются шестерни конусообразного типа, имеющие прямые или косые зубья. Применение радиальных подшипников дает возможность держать большие осевые нагрузки.

Конический редуктор особенности, преимущества, недостатки

По типу выполнения, конусообразные редукторы содержат одну или несколько ступенек, с увеличением которых будет использовано приличное количество валов и конусообразных пар. Очень популярными на данное время являются редукторы конусообразные одноступенчатые. Благодаря двухступенчатым и трехступенчатым агрегатам выходит достигнуть необходимого вращающего момента и реверсивного движения.

В независимости от численности ступенек, вращение к редуктору от электрического двигателя подается с помощью муфты, клиноременной или цепной передачи. На рисунке ниже показана кинематическая схема одноступенчатого редуктора.

  10 лучших выпрямителей для волос в 2018-2019 году рейтинг по отзывам покупателей

Конический редуктор особенности, преимущества, недостатки

Смазка конусообразной пары выполняется с помощью масляной ванны. Одна из шестеренок частично погружена в масло и во время вращения перемещает часть масла на иную шестерню, с которого масла вновь капает в ванную. В рабочий период агрегата часть масла попадает на внутренние стенки корпуса, в которых находятся технологичные отверстия. Через них масло попадает к подшипникам и смазывает их.

Конический редуктор особенности, преимущества, недостатки

Плюсы и минусы

Конструкция конусообразных редукторов аналогична с цилиндрическими, по этому плюсы и минусы у них схожи. Главное положительное качество конусообразного редуктора состоит в расположении шестерней или муфт под угол. Это позволяет передать вращение от ведущего вала к ведомому, находящемуся к первому под угол в 90 градусов.

Дополнительным хорошим качеством данного устройства считается невосприимчивость к переменным и непродолжительным нагрузкам. За это они часто используются в процессах производства с нередкими запусками.

Как говорили выше, конусообразные редукторы имеют схожее с цилиндрическими устройство, однако есть собственные минусы. Сюда можно отнести:

  • намного низкий КПД;
  • заедание колес происходит чаще.

Не обращая внимания на то, что КПД такого агрегата на 10% ниже и возможны случая заедания шестерней, конусообразные редукторы очень востребованы и нашли себе использование в большинстве отраслей.

Расчет конусообразного редуктора

Во время проектирования конусообразного редуктора требуется определить его вид, размеры и технические свойства исходя из требований и возможностей его эксплуатации на предприятии, а еще экономность его изготовления.

Дальше будет описана очередность расчета конусообразного редуктора, для которого нужно заранее определить:

  • вращающий момент;
  • частоту вращения валов;
  • возможный срок работы.

Чтобы выполнить расчет потребуется специальная литература, содержащая таблицы коэффициентов и значений, а еще знание конкретных формул.

Очередность действий при расчитывании конусообразного редуктора:

  Грамотный выбор термопота

    Определить передаточное число.

nвх – скорость вращения входного вала;

nвых – скорость вращения выходного вала.

    Определить кол-во зубьев.Для шестерни входного вала:

    Для шестерни выходного вала:

    Полученные значения округляют в большую сторону до обычного.

    Определить фактического передаточное значение.

  1. Определить КПД.
    Стандартное значение 0,96
  1. Произвести расчет мощности.
    Мощность на выходном валу:

    Т – вращающий момент.
    По таблицам необходимо подобрать электрический двигатель с приближенной большей мощностью.

    Определить твердость шестерней и материал.

    где тоэл— диаметр вала электрического двигателя.

    Полученное число округлить в большую сторону кратно 10. Подобрать материал с подходящей твердостью и записать его пределы текучести и прочности.

    Произвести расчет допускаемых стрессов.
    Самым большим нагрузкам во время работы подвергается шестерня. По этому нужно узнать кол-во циклов нагружения на всем эксплуатационном сроке механизма. Для этого определяем время его работы в часах:

    где L рабочий срок агрегата;

    Kгод– показатель загрузки в течении года;

    Kсут– показатель загрузки в день.

    Кол-во вращений шестерни:

    Допустимое значение контактной выносливости:

    где ?H0 — максимальное значение контактной выносливости в МПа;

    SH – показатель запаса контактной прочности (равён 1,1);

    KFH — показатель долговечности.

    Допустимое значение выносливости на изгиб:

    где ?F0 — максимальное значение выносливости на изгиб в МПа;

    SF – показатель запаса прочности на изгиб (равён 1,75);

    KFL — показатель долговечности.

    Высчитать подготовительный делительный диаметр зубчатого колеса.

    Определить подготовительный модуль.

    Получившийся модуль узнать по ГОСТу.

    Отыскать внешнее конусное расстояние.

    Получившуюся ширину округлить в большую сторону до обычного значения.

    Определить высоту зубьев.

    Произвести расчет валов редуктора.

    где ? — допустимое значение касательного напряжения в МПа.

  1. Подобрать по размерам диаметров валов вид и размеры подшипников.
  2. Произвести расчет зубчатого колеса.
  3. Произвести расчет размеров корпуса.

Достичь достаточной прочности стенок корпуса агрегата и его деталей можно с помощью дополнительных жестких ребер. Рекомендуется если есть возможность применять пластмассы и остальные легкие материалы, если это дают возможность делать конструктивные возможности механизма. Для экономии при разработке редуктора нужно выбрать материалы с очень дешевой стоимостью, при условиях, что это совсем не отобразится на его последующей работе.

Конический редуктор особенности, преимущества, недостатки

Конусообразные редукторы нашли большое применение на производстве. Несмотря на маленькие минусы, они часто используются в станках, поворотных механизмах и машинах. Применение подобных агрегатов дает возможность передать вращение под угол в 90 градусов, а еще сделать реверс.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.