Что такое ступени редуктора

Справочная информация по выбору редуктора

Редукторы (латинского слова reductor) получили широкое распространение во всех отраслях промышленного и аграрного хозяйства, поэтому их производство с каждым годом увеличивается, появляются новые модификации, совершенствуются уже существующие модели.

Редуктор служит для снижения частоты вращения тихоходного вала и увеличения усилия на выходном валу. Редуктор может иметь одну или несколько ступеней, цель которых увеличение передаточного отношения. По типу механической передачи редукторы могут быть червячными, коническими, планетарными или цилиндрическими. Конструктивно редуктор выполнен как отдельное изделие, работающее в паре с электродвигателем и установленное с ним на одной раме.

Промышленностью сегодня выпускаются редукторы общего и специального назначения.
Редукторы общего назначения могут применяться во многих случаях и отвечают общим требованиям. Специальные же редукторы имеют нестандартные характеристики подходящие под определенные требования.

Классификация, основные параметры редукторов

В зависимости от типа зубчатой передачи редукторы бывают цилиндрические, конические, волновые, планетарные, глобоидные и червячные. Широко применяются комбинированные редукторы, состоящие из нескольких совмещенных в одном корпусе типов передач (цилиндро-конические, цилиндро-червячные и т.д.).

Общее передаточное число может достигать до нескольких десятков тысяч, и зависит от количества ступеней в редукторе. Широкое применение нашли редукторы, состоящие из одной, двух или трех ступеней, при чем они могут, как описывалось выше, совмещать разные типы зубчатых передач.

Ниже представлены наиболее популярные виды редукторов, серийно выпускаемые промышленностью.

Цилиндрические редукторы

Кинематические схемы наиболее распространенных видов цилиндрических редукторов представлены на рисунке ниже:

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Червячные редукторы

Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.

В ниже приведенной таблице представлена зависимость передаточного отношения от количества зубов колеса и заходов винта.

Источник

Расчет и выбор редуктора

Типы редуктора различаются конструктивно:

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Цилиндрические горизонтальные редукторы имеют параллельное расположение осей входных

и выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

расположение осей входных и выходных валов, которые лежат в одной

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

скрещенные под углом 90 0 оси входных и выходных валов.

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

параллельное расположение осей входных и

выходных валов, которые лежат в разных

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Коническо-цилиндрические редукторы имеют пересекающиеся под углом 90 0 оси входных и

выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

Особое значение имеет расположение выходного вала редуктора в пространстве:

для любого положения выходного вала в пространстве;

выходных валов только в горизонтальной плоскости;

передают нагрузку в 1,5-2 раза большую имеют более высокую КПД, более долговечны, значит

их установка будет экономически эффективнее.

Определение передаточного числа редуктора

Передаточное отношение редуктора:

Определение количества ступеней редуктора

Количество ступеней по типу редуктора определяется по таблице, исходя из рассчитанного передаточного числа.

Диапазон передаточных чисел


Цилиндрический одноступенчатый


Цилиндрический двухступенчатый


Цилиндрический трехступенчатый


Червячный одноступенчатый


Червячный двухступенчатый


Коническо-цилиндрический одноступенчатый


Коническо-цилиндрический двухступенчатый

Выбор габарита редуктора

Т=(9550*Р* U * N )/ (К* n вх ) (формула 2)

Режим эксплуатации по ГОСТ 21354-87 и нормам ГосТехНадзора

«0»-непрерывный ПВ 100%

«II»-средний ПВ ПВ = (Т / 60) * 100%

Выбор мотор-редуктора

Технические характеристики для мотор-редуктора червячного одноступенчатого МРЧ-80.

Источник

Передаточное число редуктора — определение, типы редукторов, вычисление

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Червячные редукторы относятся к классу наиболее распространенных редукторных механизмов. Благодаря оптимальной цене они востребованы как для оснащения быттехники, так и для комплектации тяжелого промышленного оборудования (такие передачи незаменимы в механизмах конвейерных систем).

Функции червячного агрегата сводятся к 2 базовым пунктам – преобразованию момента силы (наращиванию крутящего момента) и одновременному контролю (регулировке) угловых скоростей вращательного движения элементов двигателя. Плюсы – цена, способность сокращения передач и самоторможение. Устройство работает в диапазоне от 20 к 1 до 300 к 1 и более.

Принцип действия

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Основная особенность системы с червяком – самоторможение – делает его особенно актуальным для комплектации производственного и промышленного (профессионального) оборудования. За счет самоторможения шестеренка приходит в движение под воздействием винта (червяка), но сама она при этом винт не вращает.

Принцип построен на взаимодействии двух функциональных элементов:

Передаточное число

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

где
N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

Тип редуктораПередаточные числа
Червячный одноступенчатый8-80
Червячный двухступенчатый25-10000
Цилиндрический одноступенчатый2-6,3
Цилиндрический двухступенчатый8-50
Цилиндрический трехступенчатый31,5-200
Коническо-цилиндрический одноступенчатый6,3-28
Коническо-цилиндрический двухступенчатый28-180

ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Порядок выбора червячного редуктора

Среди достоинств данного агрегата – обоснованная цена червячного редуктора. Но даже с ее учетом подбор должен быть очень выверенным. Чтобы купить оборудование, которое оптимально впишется в используемую программу технического оснащения, необходимо разобраться с базовыми параметрами выбора червячного редуктора. В данной системе расчетов параметров для определения цены присутствуют такие характеристики, как:

Определение передаточного числа

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Начинается выбор червячного редуктора с расчета передаточного отношения – соотношения зубьев ведомой шестерни с количеством зубьев ведущего червяка. От этого зависит кратность увеличения крутящего момента при движении червяка.

Для расчета передаточного числа (требуемого) с целью правильного выбора червячного редуктора используется формула вида:

Результаты нужно округлить. После чего можно купить модель, руководствуясь таблицей передаточных чисел для разных вариаций механизмов.

Расчет количества ступеней

Расчет передаточного числа является ключевым и при определении требуемого числа ступеней. Во исполнение последней задачи необходимо подобрать систему, согласно полученному соотношению, из таблицы, приведенной ниже.

Выбор червячного редуктораПередаточные числа
одноступенчатый8–80
двухступенчатый100–4000

Выбор червячного редуктора по габаритам

Грамотный выбор червячного редуктора по габаритным параметрам требует приведение в соответствие параметров мощности, оборотов двигателя с типом приводного механизма. Чтобы определиться, какой типоразмер нужно купить именно вам, используйте формулу:

Т= (9550 * Р * U * N) / (К * N вх.).

Расчет времени включения осуществляется так:

Важное условие: полученный момент не должен превышать номинального крутящего момента. Последний указан в паспорте (технические характеристики червячного редуктора). Это необходимо для продолжительной работы валов механизма (во избежание разницы между нагрузками, прикладываемыми де-факто, и предусмотренными в паспорте).

Где купить червячный редуктор

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Если вы планируете купить червячный редуктор на долгосрочную перспективу по обоснованной цене, нам есть что вам предложить. ПТЦ «Привод» много лет занимается поставками данной техники по всей России и в страны СНГ.

Мы предлагаем только высоконадежные качественные агрегаты по эффективной цене производителя с гарантиями долгосрочной службы. Осуществляем полное сопровождение заказа – от помощи в построении системы требований до выбора червячного редуктора, соответствующего заявленным условиям работы.

Мощность привода

Правильно рассчитанная мощность привода помогает преодолевать механическое сопротивление трения, возникающее при прямолинейных и вращательных движениях.

Элементарная формула расчета мощности – вычисление соотношения силы к скорости.

При вращательных движениях мощность вычисляется как соотношение крутящего момента к числу оборотов в минуту:

P = (MxN)/9550

где
M – крутящий момент;
N – количество оборотов/мин.

Выходная мощность вычисляется по формуле:

P2 = P x Sf

где
P – мощность;
Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент).

ВАЖНО!
Значение входной мощности всегда должно быть выше значения выходной мощности, что оправдано потерями при зацеплении:

P1 > P2

Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.

Как рассчитать передаточное число редуктора

Определяем передаточное отношение редуктора вручную

Мотор-редукторы данной группы классифицируются по типу взрывозащитного исполнения:

Червячные редукторы

Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.

В ниже приведенной таблице представлена зависимость передаточного отношения от количества зубов колеса и заходов винта.

Источник

1 Назначение редуктора

1) Назначение редуктора

Редукторные передачи нужны для того чтобы понизить угловые скорости и увеличить крутящие моменты

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Рис. 1.2. Схемы наиболее распространенных типов редукторов:

— трехосный цилиндрический с раздвоенной быстроходной ступенью;

— червячный, с верхним расположением червяка;

— червячный, с нижним расположением червяка.

3) Что называется ступенью редуктора

Пара сопряженных зубчатых колес в редукторе образует ступень.

4) Передаточное число

В зубчатой передаче передаточное число (Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора) — находится как отношение числа зубьев колеса (Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора) к числу зубьев шестерни (Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора).

5) Что такое модуль

Модуль – доля делительного диаметра (окружности), приходящаяся на 1 зуб. Модуль характеризует высоту зуба.

6) В чем преимущества и недостатки косозубых и прямозубых передач

позволяют передавать большую нагрузку при тех же габаритах

работают более плавно с меньшими шумами

позволяют нарезать без корригирования меньшее число зубьев, при котором отсутствует подрез.

наличие дополнительной осевой составляющей усилия в зацеплении, нагружающей подшипники.

7) Как в редукторах осуществляется смазка зубчатых колес и подшипников и от чего это зависит

Смазка зубчатых зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей.

8) Зачем нужны металлические прокладки под крышками подшипников

Подшипники регулируют набором тонких металлических прокладок которые ставят под фланец крышки подшипника.

9) Подшипники каких серий устанавливаются на валах редукторов

по габаритным размерам подшипники делятся на серии:

10) Какой необходимый уровень масла обеспечивает нормальную работу редуктора.

(см. вопрос 7). Как измерить уровень масла.

На маслоуказателе имеются реечки, по которым можно определить уровень масла.

11) Для каких целей используют штифты

12) Что происходит с крутящим моментом, мощностью и частотой вращения при переходе от ведущего вала к ведомому

Частота вращения увеличивается, крутящий момент увеличивается, мощность уменьшается

13) Как подразделяются подшипники по воспринимаемой нагрузке

радиальные, упорные, радиально-упорные, упорно-радиальные

14) Для чего нужны подшипники

Служат для поддержания вращающихся деталей и уменьшения трения в опорах.

15) На какие серии подразделяются подшипники и как они обозначаются

6 цифр. 4ая означает серию

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

16) По каким критериям осуществляется подбор и расчет подшипников качения

— по динамической грузоподъемности

динамическая грузоподъемность – такая постоянная предельная нагрузка (радиальная для радиально-упорных и радиальных подшипников, осевая для упорных и упорно-радиальных), которая выдерживает подшипник в течение 1 млн. оборотов

17) Для чего в редукторе выполняется отдушина

Во избежание выброса масла и сравнивание давления создаваемого в редукторе с внешней средой, на крышке корпуса устанавливается отдушина.

В нашем случае это отверстие в маслоуказателе.

18) Для чего под гайки устанавливают пружинные шайбы

Пружинная шайба устанавливается против самоотвинчивания

19) Для чего нужны шпонки и как они выбираются и рассчитываются?

Шпоночные соединения служат для передачи крутящего момента от вала к ступице, насажанной на вал детали. Шпонки стандартизированы. Размеры шпонок назначают таким образом, что они являются равнопрочными по всем видам нагружения

Достаточно выбрать один критерий, например на смятие.

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– передаваемый крутящий момент

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– диаметр вала в месте установки шпонки

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– рабочая длина шпонки

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– высота шпонки

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– глубина вхождения в вал

20) Что называется шероховатостью поверхности

Совокупность неровностей, образующихся при обработке, называют шероховатостью поверхности.

21) Для чего на рабочих чертежах проставляют отклонения от цилиндричности, соосности, параллельности, симметричности

Отклонения от цилиндричности, соосности, параллельности, симметричности на рабочих чертежах проставляются везде где есть сопряжения деталей

22) Что такое допуск

23) Что такое посадка

24) на что в курсовом проекте рассчитывают зубчатые колеса

— расчет на контактную прочность

— на контактное напряжение

— Условие прочности на контактную выносливость

— Проверочный расчет на изгиб

— Расчетные напряжения изгиба Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктораи Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

25) В чем заключается ориентировочный расчет валов

Расчет диаметров по следующим формулам

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора, Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора— идентификаторы ТТ1 к TT2;

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора— коэффициент, зависящий от величины допускаемых напряжений кручения и предполагаемой доли изгибающих напряжений.

26) В чем заключается проверочный расчет валов

— Определение реакции опор

— Определение суммарных сил реакций опор

— Расчет эквивалентной силы

— Расчет вала на усталостную прочность

Расчет валов на усталостную прочность. Расчет валов на усталостную прочность выполняют как проверочный на основе конструктивного чертежа вала. В результате расчета на усталостную прочность определяется действительный k запаса прочности для опасного поперечного сечения вала. Опасным является то сечение, для которого запас прочности минимален

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– запас прочности по изгибу

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– запас прочности по кручению

27) для чего строят эпюры изгибающих и крутящих моментов при расчете валов

Для наглядного изображения изгибающих и крутящих моментов в сечениях вала

28) что называют коэффициентом запаса прочности

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора, где

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– запас прочности по изгибу

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора– запас прочности по кручению

29) как осуществляется сборка и смазка редуктора

Сборку редуктора начинают со сборки валов с устанавливаемыми на них деталями. Вначале в профезерованные в валах пазы закладывают шпонки и затем напрессовывают зубчатые колеса. Далее в соответствии с чертежом устанавливают кольца, сделанные с зазором. Затем устанавливают подшипники качения, предварительно подогретые в масле. Валы устанавливают в соответствующие гнезда корпуса редуктора.

Редуктор закрывают крышкой с впрессованными в нее установочными штифтами и стягивают болтами. В сквозные крышки подшипников устанавливают уплотнения. Под крышки устанавливают комплекты регулировочных прокладок и прикручивают их болтами. В корпус вворачивают маслосливную пробку и через люк в крышке заливают необходимый объем масла. Проверяют маслоуказателем уровень масла и закрывают крышкой люк корпуса редуктора.

Проводят окончательную регулировку и обкатку редуктора.

30) Как отличить быстроходную ступень от тихоходной

Её крутящий момент меньше. Угловая скорость больше

Источник

Редуктор от «А» до «Я»

Редуктор представляет собой составной механизм приводов машин. Его основное назначение – уменьшение частоты вращения ведомого вала при одновременном увеличении крутящего момента. Конструкцией редуктора могут быть предусмотрены одна или несколько передач зацеплением.

1.Классификация редукторов

Редуктор общемашиностроительного назначения. Этот тип оборудования представляет собой самостоятельный агрегат, используемый в приводах машин. Его технические характеристики отвечают общим для разных применений требованиям. Конструктивно общемашиностроительные редукторы могут отличаться.

Специальные редукторы разработаны для автомобильной, авиационной и других узкоспециализированных отраслей. Из названия понятно, что агрегаты этой группы должны соответствовать специфике и параметрам конкретного применения.

Редукторы можно классифицировать по следующим признакам:

1.1 Количество ступеней и расположение валов

У двух- и трехступенчатых редукторов развернутых и раздвоенных схем (в случае с двухступенчатыми моделями еще и соосных схем) есть ряд преимуществ перед агрегатами других типов – прежде всего это высокий КПД и устойчивость к нагрузкам. Соосные цилиндрические редукторы могут комплектоваться тихоходной ступенью с внутренним зацеплением. Планетарные и волновые агрегаты с соосным расположением осей валов также обеспечивают высокую производительность и широкий диапазон передаточных чисел.

При комплектации машин и механизмов, требующих пересекающегося расположения валов, будут эффективны двух- и трехступенчатые конические (коническо-цилиндрические) редукторы.

Агрегаты с червячными (червячно-цилиндрическими, цилиндрическо-червячными) передачами характеризуются высоким передаточным числом и низким уровнем шума. Однако КПД у таких моделей ниже, чем у цилиндрических аналогов.

Вертикальное расположение выходных валов требует меньшего пространства. В механизмах, где необходима подобная компоновка, чаще используются червячные или конические редукторы. Удобство заключается в том, что ось двигателя находится в горизонтальном положении.

Таблица 1. Классификация редукторов по расположению осей валов

РедукторРасположение осей
Параллельные оси входного/выходного валов1. Горизонтальное:
— оси в горизонтальной плоскости;
— оси в вертикальной плоскости (входной вал – над или под выходным валом);
— оси в наклонной плоскости.
2. Вертикальное
Совпадающие оси входного/ и выходного валов (соосный)1. Горизонтальное
2. Вертикальное
Пересекающиеся оси входного/выходного валов1. Горизонтальное
2. Горизонтальная ось входного вала и вертикальная ось выходного вала
3. Вертикальная ось входного вала и горизонтальная ось выходного вала
Скрещивающиеся оси входного/выходного валов1. Горизонтальное (входной вал – над или под выходным валом)
2. Горизонтальная ось входного вала и вертикальная ось выходного вала
3. Вертикальная ось входного вала и горизонтальная ось выходного вала

1.2 Типы используемых передач

1.2.1 Червячные редукторы

Червячный редуктор – наиболее распространенный тип редукторов. Привод имеет компактные размеры (в сравнении с цилиндрическими агрегатами). Передаточное отношение червячной пары может достигать 1-100 (иногда и выше).

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктораПотенциал увеличения крутящего момента при снижении частоты вращения вала у червячных редукторов выше, чем у оборудования с другими типами передач. Передаточное число того же порядка можно получить при эксплуатации трехступенчатого цилиндрического редуктора. В червячных агрегатах для решения этой задачи достаточно одной ступени. Еще одно преимущество – простота и низкая стоимость червячных редукторов. Использование червячного зацепления позволяет снизить уровень шума передачи, обеспечить высокую плавность хода.

Функция самоторможения присутствует только в червячных редукторах. Ее принцип основан на торможении ведомого вала при отсутствии движения на ведущем валу (червяке). Самоторможение в передаче осуществляется в тот момент, когда угол подъема ведущего вала меньше или равен 3,5 градусам.

При выборе червячного редуктора следует учитывать тот факт, что при увеличении передаточного числа снижается КПД червячной передачи. Отсюда – потери энергии вследствие трения червяка об зубья колеса.

Ресурс червячных приводов составляет, в среднем, 10 тысяч часов.

1.2.2 Червячный глобоидный редуктор

Винт глобоидного червячного редуктора имеет выпуклую форму (в других червячных передачах он цилиндрический). Эта конструктивная особенность увеличивает передачу крутящего момента и мощность привода.

Глобоидные редукторы предназначены для использования в условиях, предполагающих высокую надежность, отсутствие обратного проскальзывания и динамических толчков на выходном валу. Чаще всего редукторы этого типа применяются в барабанных приводах лифтов: глобоидная пара адаптирована к переменным нагрузкам, возникающим при подъеме и торможении кабины, в состоянии поддерживать нормальную реверсивность при эксплуатации.

Таблица 2. Допустимые нагрузки для червячных глобоидных редукторов типа ЧГ

ТипоразмерыНоминальное передаточное числоЧастота вращения червяка, об/мин
75010001500
Рвх, кВтТвых, Н мРвх, кВтТвых,Н·мРвх, кВтТвых, Н·м
Чг-63101,21201,51,9110
12,51,11301,31301,7110
161,01501,21501,5130
200,81500,91501,3130
250,51250,61100,8110
31,50,41100,51100,690
400,31100,31000,590
500,21000,31000,390
630,1900,2900,380
Чг-80102,42502,82203,1170
12,52,02602,42402,6180
161,62601,92402,1180
201,53001,72601,8200
251,02501,12201,5190
31,50,72200,82001,1180
400,62200,72000,9180
500,52100,51800,6160
630,32000,41700,5150
Чг-100104,34604,73806,3350
12,53,85004,04005,5380
163,05003,64504,6400
202,75503,25003,9420
252,05002,34503,0400
31,51,44201,63802,1350
401,24201,33801,8350
500,94001,03501,3320
630,73800,83201,1300
Чг-125108,490010,485012,3700
12,57,19508,990010,0700
165,69507,09008,5750
205,311006,310007,8850
254,010004,69005,2700
31,52,99003,48003,9650
402,49002,88003,2650
501,78002,17502,6650
631,47501,77002,1600
Чг-1601016,7185020,3170028,31600
12,513,9190016,3170022,81600
1611,0190013,7180018,61650
209,7205011,9190016,51800
257,619508,6170011,21500
31,55,718006,415508,21350
404,618005,115506,61350
503,616504,01450

5,01250
632,815503,414504,11200

1.2.3 Цилиндрические редукторы

В цилиндрических редукторах устанавливаются цилиндрические зубчатые передачи. Комплектация таких приводов может отличаться положением входного/выходного валов и количеством ступеней. Одноступенчатые цилиндрические агрегаты классифицируются только по расположению валов. Передаточные числа варьируются в диапазоне 1,6-6,3.

Схемы исполнения цилиндрических пар:

Наиболее распространена развернутая схема. Она позволяет выпускать унифицированные колеса, валы и шестерни, которые подходят для производства редукторов разных типоразмеров. Этот фактор является определяющим для серийного производства, т.к. способствует снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

С той же целью выбирается левое направление зуба шестерни и правое направление колеса для всех ступеней редуктора. При индивидуальной комплектации единичного редуктора целесообразнее использовать следующую схему: левое направление зуба шестерни на первой ступени, правое – на второй ступени. Такая комплектация снизит осевую нагрузку на опоры.

Форма редукторов, проектируемых по развернутой схеме, удлиненная. Вес такого агрегата будет на 15-20% больше приводов, сконструированных по раздвоенной схеме.

Раздвоенная схема применима для тихоходной и быстроходной ступеней. Во втором варианте она наиболее рациональна, так как промежуточный вал может быть изготовлен по принципу вала-шестерни, а быстроходный вал становится «плавающим».

При соосной схеме оси быстроходного и тихоходного валов совпадают. Вес и габариты редуктора, собранного по соосной схеме, аналогичны моделям с развернутой схемой. Стоимость обоих типов агрегатов практически одинакова.

Одна из основных технических характеристик соосного редуктора – увеличенная мощность быстроходной ступени, что достигается за счет снижения нагрузки на нее. Однако конструктивно такие агрегаты более сложные.

Ресурс цилиндрического редуктора – 25 тысяч часов и более.

Таблица 3. Допустимые нагрузки для цилиндрических редукторов ЦУ (одноступенчатых горизонтальных)

ТипоразмерыНоминальный вращающий момент на выходном валу, НмНоминальная радиальная сила, Н
входной валвыходной вал
ЦУ-1002505002000
ЦУ-160100010004000
ЦУ-200200020005600
ЦУ-250400030008000

Таблица 4. Технические параметры цилиндрических редукторов Ц2С (двухступенчатых соосных)

ТипоразмерыНоминальные передаточные отношенияНоминальный вращающий момент на выходном валу, НмНоминальная радиальная сила, НКПД
входной валвыходной вал
Ц2С-638; 10; 12,512550028000,98

1.2.4 Конические редукторы

Конструкцией конического редуктора предусмотрены колеса с прямыми и круговыми зубьями. Направления наклона линии зуба и вращения колеса должны совпадать. Соблюдение этого условия позволяет предотвратить затягивание шестерни в зацепление, возникающее под действием отрицательной осевой силы на шестерне.

Передаточное отношение конического редуктора – 1-5.

Зубчатое колесо устанавливается между опорами редуктора. Шестерни монтируются консольно.

1.2.5 Коническо-цилиндрические редукторы

Данный тип механизмов представляет собой гибрид цилиндрического одноступенчатого и конического редукторов. Соответственно, этой группе оборудования присущи все достоинства и недостатки агрегатов обоих типов.

Все коническо-цилиндрические редукторы имеют быстроходную коническую ступень. Такая конструктивная особенность объясняется невысокой нагрузочной способностью и, соответственно, большими габаритами агрегата. С целью уменьшения размеров привода и используется быстроходная коническая ступень.

Коническая передача может использоваться в тихоходных и промежуточных ступенях, что оправдано необходимостью снижения ее чувствительности к погрешностям при производстве и установке, минимизацией их влияния на механизм в целом.

Направление зуба в косозубой цилиндрической паре должно быть выбрано с учетом возможности вычитания осевых сил на промежуточных валах.

Таблица 5. Коэффициент режима эксплуатации коническо-цилиндрических редукторов (двухступенчатых и трехступенчатых)

Характер режима нагрузкиСуточная продолжительность эксплуатации
3 часа8 часов24 часа
Спокойный1,251,00,8
Умеренные толчки1,00,80,65
Сильные толчки0,550,650,5

1.2.6 Насадные редукторы

Насадными редукторами называются агрегаты с полым выходным валом. Они монтируются непосредственно на вал – без дополнительных соединений и передач. Преимущество насадных редукторов заключается в более компактных габаритах и сравнительно невысоком весе.

Насадный способ монтажа, как правило, применим к червячным и некоторым другим типам редукторов. Исключение составляет цилиндрическая соосная группа оборудования, конструктивные особенности которой затрудняют такую установку.

При резкой динамике нагрузки на выходной вал (чаще всего при нештатных ситуациях) отсутствие соединительной муфты может стать причиной преждевременного выхода из строя приводного оборудования. Поэтому эксплуатация редуктора требует создания условий эксплуатации при равномерной нагрузке. Как вариант – дополнительная защита привода.

1.2.7 Планетарные редукторы

Планетарные (дифференциальные) редукторы состоят из центральной шестерни (солнечной), расположенной в центре редуктора, вспомогательных шестерней одинакового размера (сателлитов), установленных вокруг центральной шестерни, и фиксатора (водила), обеспечивающего их надежное крепление. Конструкцией планетарного редуктора также предусмотрена кольцевая шестерня, внешне напоминающая зубчатое колесо. Ее предназначение – обеспечение сцепления с сателлитами. Центральная шестерня является ведущим элементов, сателлиты – ведомыми. Кольцевая шестерня всегда неподвижна.

Конструктивно исполнения планетарных редукторов могут отличаться. Модели классифицируются по количеству ступеней (одно-, двух- и трехступенчатые), кинематической схеме планетарной передачи. Тип подшипников также отличается. Подшипники качения предназначены для режимов эксплуатации на низкой скорости. В свою очередь, подшипники скольжения рассчитаны на режим высоких скоростей. Основная сфера использования планетарных редукторов – машиностроение.

Планетарные агрегаты МПО классифицируются как универсальное приводное оборудование. Они широко используются в приводах перемешивающих механизмов медицинской, химической, микробиологической промышленностях, а также в приводах общепромышленного назначения. Редукторы серии МПО могут эксплуатироваться в режиме 24 часа в сутки при постоянной и переменной нагрузках.

К планетарным редукторам предъявляются жесткие требования. Производство такого оборудования требует высокой точности, чтобы зубцы плотно соприкасались между собой, но при этом легко приводились в движение.

Таблица 6. Технические параметры планетарных редукторов Пз (зубчатые одноступенчатые)

ТипоразмерРадиус водила, ммПередаточные числаВращающий момент на выходном валу, Н·мКонсольная сила, НКПДЧастота вращения входного вала
входной валвыходной валмаксимумминимум
Пз-31,532,358, 10125801400,963000500
Пз-40406,32501202000,983000500
8, 10, 12,50,97
Пз-50506,35001702800,983000500
8, 10, 12,50,97
Пз-63636,310002404000,983000500
8, 10, 12,50,97
Пз-80806,3, 8, 10, 12,520003405600,971500500
Пз-1001006,3, 8, 10, 12,540004808000,971500500
Пз-1251256,3, 8, 10, 12,5800068011300,971500500
Пз-1601606,31600096016000,971000500
8, 10, 12,51500
Пз-2002006,3, 8, 10, 12,531500134022400,971000500

1.3 Способы крепления редукторов

Крепление на лапах часто используется с легкосплавными корпусами, чтобы максимально облегчить конструкцию агрегата. В корпусе предусмотрены специальные зоны для быстрого крепления редуктора к основанию.

При использовании фланцевых креплений редуктор устанавливается с помощью фланца, расположенного на корпусе. Выходной вал проходит через этот фланец.

Крепление насадкой связывает редуктор с рабочим механизмом посредством полого выходного вала. Этот вал насаживается на окончание вала рабочего механизма.

Таблица 7. Классификация редукторов по способу крепления

Способ крепленияПримерСпособ крепленияПример
Приставные лапы или плита (потолочная или стеновая):Фланцевое со стороны входного вала Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора
на уровне плоскости основания корпуса Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктораФланцевое со стороны выходного вала Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора
над уровнем плоскости основания корпуса Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктораФланцевое со стороны входного/выходного валов Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора
Насадное Что такое ступени редуктора. Смотреть фото Что такое ступени редуктора. Смотреть картинку Что такое ступени редуктора. Картинка про Что такое ступени редуктора. Фото Что такое ступени редуктора

2. Смазка редукторов

С целью профилактики преждевременного износа комплектующих редуктора и сокращения потерь мощности в результате трения используется смазка подшипников и зацеплений.

В редукторах небольшой мощности и невысокой скорости зацепления смазка производится методом разбрызгивания либо с использованием масляной ванны. В то же масло, которое заливается в корпус, частично погружаются червяк, колесо (зубчатое или червячное) и разбрызгивающее кольцо.

Для смазки быстроходного оборудования высокой мощности масло в зону зацепления подается насосом из масляной ванны. Для подшипников используется смазка жидкой или густой консистенции.

3. Зацепления

При эвольвентном зацеплении профиль зуба имеет форму эвольвенты. Эвольвентная передача поддерживает постоянное передаточное отношение при движении.

При зацеплении Новикова профиль зуба очерчен окружностью определенного радиуса. Этот тип зацепления эффективен при передаче зубчатым механизмом больших усилий.

4. Корпуса редукторов

Главные требования к корпусу редуктора – жесткость и прочность, исключающие вероятность перекоса валов. В современном производстве редукторов выпускаются два типа корпусов – разъемные и неразъемные.

Конструкция разъемного корпуса включает в себя основание и съемную крышку. Отдельные модели вертикальных цилиндрических редукторов имеют разъемы по 2-3 плоскостям. Чтобы предотвратить протекание масла, разъемы корпуса редуктора обрабатывают герметиком. Устанавливать прокладки между крышкой и основанием не рекомендуется, так как при фиксации крепежных болтов они деформируются. Как следствие, посадка подшипников может быть нарушена.

Неразъемный корпус чаще используется для червячных редукторов и других типов оборудования, имеющих легкий вес. В такой конструкции предусмотрена съемная крышка.

Для производства корпусов редукторов используется, главным образом, чугун марок СЧ 10-15. Листовая сталь применяется реже, как правило, при комплектации габаритного приводного оборудования по индивидуальному заказу. У стального сварного корпуса толщина стенок примерно на треть меньше, чем у чугунных редукторов. В последнее время для производства корпусов все чаще используются алюминиевые сплавы.

5. Модернизация редукторов – стабильная тенденция

В модельном ряду производителей представлены стандартные и модернизированные решения. В усовершенствованных агрегатах сохраняются прежние габариты и размеры присоединений.

Основу модернизации составляют:

Непрерывный процесс модернизации способствует улучшению технических характеристик редукторов, расширению их функциональности и вариативности исполнений. Сегодня продукция крупных российских производителей не уступает по качеству иностранным аналогам.

Романов Сергей Анатольевич,
руководитель отдела механики
компании Техпривод.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *