Механічний редуктор (від лат. reductor — той що відтворює рух) — механізм на основі однієї або більше передач зачепленням, що входить у приводи машин і служить для збільшення крутного моменту разом із зниженням кутової швидкості веденого валу. У редукторах застосовують зубчасті передачі, ланцюгові передачі, черв'ячні передачі та використовують їх у різних поєднаннях — черв'ячні і зубчасті, ланцюгові та зубчасті і т. д. Існують комбіновані приводи, в яких редуктор компонують із варіатором.
Редуктором називають пристрій, що перетворює високу кутову швидкість обертання вхідного валу у меншу на вихідному валі, підвищуючи при цьому, крутний момент. Пристрій, який перетворює малу кутову швидкість у вищу називають мультиплікатором.
Редуктор зі ступінчастою зміною кутової швидкості називається коробкою передач, із безступінчастою — варіатор.
Основні параметри редукторів Редагувати
Споживчі характеристики редукторів визначаються наступними параметрами
кінематичними:
- передатним відношенням u;
- частотою обертання вихідного вала n;
динамічними:
- допустимими крутним моментом та консольним навантаженням на вихідному валу;
- коефіцієнтом корисної дії η (ККД).
Типи редукторів Редагувати
Циліндричні редуктори Редагувати
Циліндричні редуктори використовуються для передавання обертального руху між паралельними або співвісними валами за допомогою циліндричних зубчастих передач. Вони мають високий ККД (0,94…0,98 на один ступінь) і великий ресурс роботи (36000…50000 год). Можуть використовуватись у швидкохідних машинах (частота обертання вхідного вала 60 с−1 а у спеціальних редукторів до 200 с−1).
Недоліки цих редукторів: підвищені вібрації, що знижуються використанням косозубих та шевронних передач, великі габарити при великих передатних відношеннях.
Виконання:
- одноступінчасті (u = 1,6…8,0)
- з вертикальним розміщенням зубчастих коліс;
- з горизонтальним розміщенням коліс;
- двоступінчасті (u = 7,1…50)
- горизонтальні тривісні;
- горизонтальні із співвісними колесами
- горизонтальні із роздвоєним швидкохідним ступенем;
- горизонтальні із роздвоєним тихохідним ступенем;
- вертикальні тривісні;
- триступінчасті (u = 25…250).
Конічні редуктори Редагувати
Конічні редуктори служать для передачі обертального руху між осями, що перетинаються (зазвичай під прямим кутом). ККД становить 0,90…0,96 на один ступінь. Використовуються в основному одноступінчасті конічні редуктори, багатоступінчасті виконують комбінованими, переважно конічно-циліндричними. Діапазон передатних відношень конічного ступеня i = 2…6,3. Рівень вібрацій дещо вищий ніж у циліндричних редукторів, зниження вібрацій досягають виконанням зубців тангенціальними або коловими.
До недоліків конічних редукторів слід віднести великі габарити, високу трудомісткість і вартість виготовлення, пов'язані із необхідністю регулювань при складанні, а також, підвищені вимоги до несучої здатності підшипників через переважно консольне виконання ведучого валу.
Виконання:
- одноступінчасті (u = 2…6,3)
- з горизонтально розташованим веденим валом;
- з вертикально розташованим веденим валом;
- двоступінчастий конічно-циліндричний (u = 6,3…40)
- з горизонтально розташованим тихохідним валом;
- з вертикально розташованим тихохідним валом;
- з вертикально розташованим швидкохідним валом;
Черв'ячні одноступінчасті редуктори типу Ч Редагувати
Черв'ячні редуктори на основі черв'ячної передачі забезпечують крутні моменти на тихохідному валу до M = 850000 Н·м, передавальні відношення в діапазоні u = 8…80. Корпуси черв'ячних редукторів виконують з ребрами охолодження та вентилятором, розміщеним на валу черв'яка. У залежності від варіанту конструкції тихохідні вали бувають однокінцевими і двокінцевими. Черв'ячні редуктори передають рух між валами, що перехрещуються під прямим кутом.
Виконання:
- одноступінчасті (u = 8…80)
- з нижнім розміщенням черв'яка;
- з верхнім розміщенням черв'яка;
- з вертикальним розміщенням черв'яка;
- з горизонтальним (боковим) розміщенням черв'яка;
- двоступінчасті
- циліндрично-черв'ячні (u = 16…200);
- черв'ячно-циліндричні (u = 25…250);
- двочерв'ячні (u = 63…4000).
До переваг можна віднести:
- здатність створювати великі передатні числа ;
- компактність передачі ;
- плавність та безшумність у роботі ;
- самогальмівна передача(передає крутний момент тільки в одному напрямі, від черв'яка до черв'ячного колеса) ;
- постійне передатне число ;
Недоліки:
- низький ККД;
- z = 1 η = 0.6…0.75 ;
- z = 2 η = 0.8…0.85 ;
- z = 4 η = 0.85…0.95 ;
- нагрів передачі при роботі ;
- недоцільність використання таких передач для великих потужностей (≤сотень кіловат);
- необхідність використання кольорових металів для зменшення тертя.
Планетарні і хвильові редуктори Редагувати
У планетарних редукторах використовуються планетарні передачі, у яких осі певних коліс (сателітів) закріплені на рухомій деталі. Їх ККД досить високий (0,9…0,95). Такі редуктори мають різне конструктивне виконання у залежності від того, який тип передачі використовується (зубчасті циліндричні зовнішнього зачеплення, зубчасті циліндричні внутрішнього зачеплення, конічні зубчасті), яке з центральних коліс є нерухомим та ін.
Перевагою планетарних редукторів є мала питома матеріаломісткість при достатній навантажувальній здатності і довговічності у зв'язку з багатопарним зачепленням (потужність передається у декілька потоків).
Редуктори на основі хвильової передачі можна розглядати як різновид планетарного редуктора на основі гнучкого проміжного колеса. Передаточні числа хвильових редукторів складають u = 80…300 і більше. Такі редуктори мають високу навантажувальну здатність у зв'язку з багатопарністю зачеплення.
Мотор-редуктори Редагувати
Мотор-редуктор це агрегат, що суміщає в одному корпусі електродвигун і редуктор. Це дозволяє добитися більшої точності взаємного розташування валів редуктора і електродвигуна та зменшення кількості деталей.
Серійно випускаються мотор-редуктори:
- циліндричні двоступінчасті співвісні типу МЦ2С (крутний момент на тихохідному валу М = 125…1000 Н·м, частота обертання тихохідного вала n = 28…180 об/хв);
- планетарно-зубчасті, двоступінчасті типу МП32 (М = 125…1000 Н·м, n = 18…90 об/хв);
- хвильові горизонтальні типу МВ3 (М = 90…1000 Н·м, n = 5,8…18 об/хв).
Див. також Редагувати
Джерела Редагувати
- Павлище В. Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин: Підручник. — Афіша. — С. 560. — ISBN 966-8013-58-1.
- Коновалюк Д. М., Ковальчук Р. М. Деталі машин: Підручник. — Вид. 2-ге. — К.: Кондор, 2004. — 584 с. — ISBN 966-7982-22-X