Виды редукторов: назначение, устройство, типы
Редуктор – инженерно-техническое устройство, которое предназначено для изменения крутящего момента с мотора на остальные механизмы. В большинстве механизмов он предназначается для изменения направления усилия, вращательного момента и давления, для чего применяются разные типы.
На данное время есть различные виды редукторов, посреди которых выделяются:
- механичные;
- турбинные;
- газовые;
- редукторы давления.
Самыми популярными являются механичные, которые применяются в большинстве современных механизмов, в том числе автомобилях.
Конструкция редуктора
Особенности конструкции редукторов зависят от их вида, устройства и назначения. Они разрабатываются по принципу благоприятного изменения силового усилия. Большинство механических видов имеют схожие конструкционные особенности и состоят из таких элементов:
- Колеса изготавливаются из стали высокой твердости, червячные валы – из стали с добавочной цементацией.
- Для производства гибкого колеса применяется кованая сталь.
- К подшипникам в большинстве случаев никаких специальных требований не представляется, во время изготовления часто используют обыкновенные конусообразные роликовые подшипники.
- Входящие и выходные валы.
- Корпус делается методом литья из чугуна или алюминиевых сплавов. Большинство моделей оборудованы ребрами, нужными для дополнительного отведения тепла.
Все составные механизмы размещены в корпусе в виде коробочки (состоит из основания и крышки). Детали механизма работают в смазанном состоянии. Смазка наноситься способом разбрызгивания, а в большинстве моделей предусматривается принудительные насос, размещенный в середине корпуса.
Исходя из использования, выделяются разные модели, выделяющиеся конструкцией. Среди них выделяются цилиндрические, червячные, конусообразные и планетарные. Любой из них имеет ряд положительных качеств и минусов, опираясь на которые, происходит выбор модели для конкретных целей. Также каждый вид механизма разрабатывается на основе этих параметров:
- мощность;
- момент нагрузки;
- передаточное отношение;
- конструкционное расположение механизма;
- пространственное отношение редуктора и приводного вала.
В основе каждой модели стоит конкретный вид механической редукторной передачи. На данное время можно выделить следующие типы передач:
Цилиндрические
Самый популярный вид, который выделяется высоким уровнем долговечности и надежности. Часто применяется в моделях, использование которых сопровождается высокими нагрузками и необходимостью сохранения большого КПД энергопередачи.
Благодаря собственной многофункциональности и надежности, цилиндрическая передача обрела развитие и делится на опеределенные подвиды:
- прямозубая (зубья механической передачи смотрятся как прямая резьба находятся параллельно друг к другу);
- косозубая (зубья находятся под конкретным углом);
- шевронная (имеет особенный вид сооружения зубьев, размещенных клинообразным типом);
- передача с внутренним зацеплением (выделяется наличием зубьев на внутренней стороне приводного колеса).
Конусообразные
Разработаны на основе цилиндрических передач, отличительны сферой использование. Их применение нужно в том случае, когда передача вращения делается чрез перекрестные валы.
Необходима для передачи усилия от движущего механизма между пересекающимися на одном уровне валами. В большинстве случаев состоит из зубчатого колеса и червяка. Ключевым его преимуществом считается большой уровень передаточного отношения, маленькие размеры механизма и самоторможение. К минусам как правило относят быстрый износ зубчатого колеса, невысокие рабочие мощности и невысокий КПД.
Среди зубчато-винтовых передач выделяются передачи с червяком:
А еще тороидно-дисковой передачи и тороидной передачи внутреннего зацепления.
Гипоидная передача
Имеет похожий вид конструкции с червячной. Колесо имеет нарезанные спиральные зубья. Преимуществом этой передачи считается число зубьев, одновременно входящих в зацепление. Это происходит благодаря смещению червяка относительно оси колеса. КПД такой передачи намного больше, так благодаря масленому клину, увеличена скорость скольжения с одновременным уменьшением трения.
Применяется, когда существует необходимость работы при высоких нагрузках. Состоит из гибкого и жёсткого колеса и волнового генератора. Влияние генератора оказывает влияние на гибкое колесо, деформируя его, благодаря чему происходит зацепление зубьев гибкого и жёсткого колеса. Позволяет уменьшить вибрацию и достичь самой большой плавности движения. Благодаря чему данный тип передачи предпочитается для применения в точном автомобилестроении.
Каждый механизм выделяется количеством ступенек редуктора. Некоторые имеют одноступенчатые пары, некоторые двухступенчатые и трехступенчатые. В автомобилестроении часто используются комбинированные передачи, из-за чего применяются преимущества двух передач.
Валы занимают важное место в передачи силового усилия. Выходной вал редуктора называют приводным. Вал должен подходить расчетной нагрузке и крутящему моменту.
Большинство моделей работает только в смазанном состоянии. Многие модели работают в масляной ванне, и для их смазывания рассчитано специализированное отверстие, через которое вводится смазка шприцом или специализированным насосом. Очень простые типы механизмов просят разбора корпуса и ручной смазки. При этом применять можно как жидкую, так и консистентную смазку, качество которой обязано отвечать обслуживаемой модели.
Актуальная смазка поможет механизму работать более медленно и исправно. Нужно сказать, что качество смазки не менее важно, чем качество самого редуктора.
Классификация редукторов
На данное время типы редукторов классифицируются на основе:
- типа механической передачи;
- размещения элементов в пространстве;
- конструктивных свойств.
В зависимости от размещения элементов они могут быть вертикального и горизонтального выполнения. Среди разных типов можно выделить классические механичные и мотор-редукторы (с дополнительно установленной двигательной установкой).
Главная, общепризнанная классификация редукторов разработана в зависимости от типа передачи и по форме шестерен:
Цилиндрический и конусообразный редуктор
В основе подобных моделей применяются конусообразные и цилиндрические передачи. Этот тип прямого редуктора характеризируется большим уровнем КПД (более 80%, все зависит от количества зубьев). Дополнительным плюсом считается фактически полное отсутствие нагрева из-за отсутствия нагревающихся компонентов. Это дает возможность добиться простоты механизма, отсутствия надобности в дополнительных мерах охлаждения. Этот тип приобрел большую популярность благодаря долговечности и надежности.
Планетарный
Отличается от других видов схемой размещения элементов. В его основе лежит планетарная передача. Ключевой ее функцией можно назвать переустройство поступающего момента. Аналогичные модели отличительны компактностью вследствие того, что рабочие детали находятся в одной геометрической оси, чего нельзя повстречать в типовых механизмах. Очень популярны в области приборостроения и автомобилестроения. Они дают возможность сочетать преимущества цилиндрических и червячных.
Дают возможность также достичь благоприятного соотношения продуктивности, компактности, долговечности и надежности.
В основе данного вида лежит зубчато-винтовая передача, которая дает возможность применять его для разных целей. Применение данной модели помогает преобразовывать как прямой, так и угловой вращающий момент. В основе конструкции лежит спиралевидный винт, который формой напоминает червяка, благодаря чему он был назван. Применяется нечасто, так как не выделяется надежностью и большой производительностью. В большинстве случаев при повышении нагрузки может поломаться. Не обращая внимания на собственные минусы, он прочно занял собственное место в автомобилестроении, так как считается необходимым при передаче усилия между перпендикулярно раставленными валами.
Имеет необыкновенный характеристический размер и вид конструкции, в основе которой лежит неподвижный корпус с нарезанными зубьями. В середине корпуса размещен гибкий компонент, усилие на которые подается ведущим валом, соединенным с ним. Гибкий компонент сделан в виде овала, из-за чего во время движения в середине корпуса создаёт волнообразные движения.
Этот тип выделяется большой производительностью, имея высокое передаточное отношение, достигнуть которое невозможно при помощи иных моделей. Выделяется скромными габаритами, что очень важно для применения в точном автомобилестроении.
Нужно сказать, что сегодняшние направления автомобилестроения просят особенных параметров от редукторов. Благодаря этому все большего распространения получают модели комбинированного типа. Цилиндрические модели восполняют конусообразными горизонтальными передачами. Червячные восполняются дополнительными валами, а еще многие модели оборудуются дополнительными моторами.
Разные варианты мотор-редукторов стали широко распространены вследствие того, что в одном механизме соединяют воедино еще и электрический двигатель и все нужные дополнительные детали.
Использование механизма
Назначение редуктора неограниченное, большинство трудных машин и агрегатов имеют его в структуре механизма. В тяжёлой промышленности очень часто используются червячные и цилиндрические механизмы, предназначающиеся для передачи усилия на инструмент.
Также он считается ключевой важной частью механизма любого автомобиля, где используются несколько таких элементов. Он встречается в коробке передач, карданном вале, бензиновом насосе, тормозной системе и прочих узлах.
Некоторые хозяева автомобиля думают, что редуктор и дифференциал имеют похожую конструкцию и делают аналогичные функции. Но в отличии от редуктора, который изменяет вращающий момент, дифференциал распределяет вращающий момент между осями в конкретной пропорции, без его увеличения или понижения.
Редукторы давления можно повстречать при добывании газа. Их использование дает возможность контролировать давление и менять его направление, будет это газовое давление или воды. В нефтеперерабатывающей области подобный механизм применяется в генераторных установка, самых разных мешалках, отопительных системах и вентиляции. На цементных заводах используются планетарные модели, которые считаются важными частями транспортных лент, передающих большое количество материалов. Назначение колесных редукторов состоит в работе ленточных транспортёров.
Фактически на каждом производство применяются устройства типа лебедок и подъемных механизмов, любой из них имеет в конструкции редуктор. Такие механизмы встречаются в землеройной технике, которая используется в строительстве и промышленных карьерах.
Повстречать подобные модели можно в самых разнообразных домашних приборах. Но очень часто встречаются мотор-редукторы (в кухонных комбайнах, машинах для стирках, перфораторах и дрелях). В перфораторах используют комбинацию планетарного и мотор-редуктора, что дает возможность добиться самой лучшей работы поступательно-вращающихся компонентов.
Нужно сказать, что фактически каждый современный сложный механизм не обойдется без применения редуктора. Этот компонент дает возможность существенно повысить продуктивность двигателей, передачу силового усилия между конструкционными элементами и уменьшить износ механизмов. Выбор оптимальной модели, оперативное обслуживание и соблюдение нормативной нагрузки, даст возможность полностью применять редуктор весь срок гарантии, вне зависимости от сферы его применения.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
