Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

19. 3. Зубчатые редукторы

19.3. Зубчатые редукторы

Цилиндрические редукторы состоят из цилиндрических зубчатых передач. Благодаря своей долговечности, широкому диапазону переда­ваемых вращающих моментов, простоте изготовления и обслуживания они широко распространены в машиностроении.

Одноступенчатые редукторы типа Ц (см. рис. 19.1, я и 19.3) при­меняют при передаточных числах м<6,3. Зацепление в большинстве случаев косозубое.

Двухступенчатые редукторы выполняют по развернутой (см. рис. 19.1, б и в), раздвоенной (см. рис. 19.1, г) и соосной (см. рис. 19.1, д) схемам. Диапазон и = 6,3. 50.

Наиболее распространены цилиндрические двухступенчатые горизон­тальные редукторы типа Ц2 (см. рис. 19.1,6), выполненные по развер-

нутой схеме. Они конструктивно просты, технологичны, имеют малую ширину. Недостатком этих редукторов является неравномерность рас­пределения нагрузки по длине зуба из-за несимметричного расположе­ния колес относительно опор.

Для улучшения условий работы зубчатых колес наиболее нагружен­ной тихоходной ступени применяют редукторы с раздвоенной быстро­ходной ступенью типа Ц2Ш (см. рис. 19.1, г). Для равномерной нагрузки обеих зубчатых пар быстроходной ступени их выполняют косозубыми (зубчатое колесо одной пары — с правым, другой — с левым зубом), а один из валов делают «плавающим», что обеспечивает самоустановку вала в осевом направлении. Такие редукторы легче редукторов по раз­вернутой схеме (на 20 %).

Соосные редукторы типа Ц2С (см. рис. 19.1, д) имеют меньшую длину корпуса. Они проще по конструкции, легче и менее трудоемки в из­готовлении.

Цилиндрические трехступенчатые редукторы выполняют по раз­вернутой или раздвоенной схеме при и = 31,5. 250.

Конические редукторы типа К (см. рис. 19.1, ё) выполняют с круго­выми зубьями при передаточном числе и<5. Коническо-цилиндрнче-ские редукторы (см. рис. 19.1, ж) независимо от числа ступеней выпол­няют с быстроходной конической ступенью.

Червячные редукторы чаще всего применяют в одноступенчатом исполнении (тип Ч, см. рис. 19.1, и —л) с передаточным числом м = 8. 63. Для приводов тихоходных машин применяют червячно-цилиндрическис типа ЧЦ (см. рис. 19.1, з) или двухступенчатые типа 42 (см. рис. 19.1,,и) редукторы.

Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. По конструкции они сложнее редукторов, описанных ранее. В редукторостроении наиболее распространен про­стой планетарный редуктор типа П, схема и конструкция которого изображены на рис. 16.1 и 16.3. Широко применяют планетарные мо­тор-редукторы.

Волновые редукторы имеют наименьшие удельную массу и погреш­ность угла поворота выходного вала, при наименьших габаритах позво­ляют получить большое передаточное число (и = 80. 300). Схема и кон­струкция волнового зубчатого редуктора показаны на рис. 17.1 и 17.5.

Тип редуктора, основные параметры и конструкцию выбирают в за­висимости от его места в силовой цепи привода машины, передава­емого момента и частоты вращения, назначения машины и условий эксплуатации. На практике используют стандартные редукторы, изго­товляемые на специализированных заводах.

Цилиндрические редукторы следует предпочитать другим ввиду более высоких значений КПД. При больших передаточных числах применяют планетарные, червячные и волновые редукторы.

Корпуса (картеры) редукторов должны быть прочными и жесткими. Внешние очертания формируют плоскостями с внутренним располо­жением бобышек, фланцев и ребер. Корпуса отливают из серого чугу-

Рис. 19.3. Редуктор цилиндрический одноступенчатый (Ц-130—4,89):

/—корпус; 2 — крышка корпуса; .3—крышка смотрового люка с отдушиной, окантованная с двух сторон привулканизированной резиной; 4— фильтр из тонкой проволоки; 5—установочный штифт конический; б—пробка маслослива; 7—уплотняющая прокладка (кольцо) из маслостойкой резины; 8—маслоуказатель; 9— крышка подшипника закладная; 10— компенсаторное кольцо; 11 — манжетное уплотнение

Читайте так же:
Сколько проводков в интернет кабеле

на, реже из алюминиевых сплавов. Для удобства сборки корпуса редук­торов выполняют разъемными по плоскости расположения осей валов (см. рис. 19.3).

Опорами валов редукторов служат подшипники качения.

Смазывание зубчатых или червячных передач редукторов применя­ют в целях уменьшения изнашивания, отвода тепла и продуктов из­носа от контактирующих поверхностей, защиты от коррозии и сниже­ния шума и вибраций. В большинстве случаев смазывание зацепления осуществляют погружением колес или червяков в масляную ванну, а под­шипников—разбрызгиванием (масляным туманом). Уровень погружения колеса в масляную ванну не менее двух модулей зацепления.

При окружной скорости колеса свыше 1 м/с происходит интенсив­ное разбрызгивание масла внутри корпуса и образование масляного тумана, обеспечивающего смазывание всех других зацеплений и под­шипников качения.

Во избежание больших гидравлических потерь и сбрасывания масла с зубьев центробежной силой окружная скорость погружаемой детали не должна превышать 12,5 м/с.

Продолжение рис. 19.3

Сорт масла назначают в зависимости от условий и режима работы. Вязкость масла должна быть тем выше, чем больше значения контакт­ных напряжений и меньше значение окружной скорости.

В процессе эксплуатации смазочные масла постепенно теряют свои свойства. Периодичность замены масла устанавливают в зависимости от условий работы.

Контрольные вопросы

Какой механизм называют редуктором? Каково назначение редуктора в приводе?

Что такое мотор-редуктор и в каких случаях его применяют?

Почему цилиндрические зубчатые редукторы получили широкое применение в ма­шиностроении?

По каким схемам выполняют цилиндрические двухступенчатые редукторы? Дайте характеристику каждой схеме.

Каковы основные параметры редуктора?

Расшифруйте условные обозначения типоразмеров редукторов: U.2,,-125— 12,5; Ц2Ш-160-10; Ц2С-200-16; КЕ-160—2,8.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Детали машин

Редуктором называют механизм, выполненный в виде самостоятельного агрегата с целью понижения частоты вращения ведущего вала и увеличения крутящего момента на ведомом валу. Отдельной категорией редукторов, которые предназначены для увеличения частоты вращения ведущего вала и, соответственно, уменьшения крутящего момента на ведомом валу, являются мультипликаторы. «Настоящие» редукторы иногда называют демультипликаторами. У мультипликаторов передаточное число меньше единицы, у демультипликаторов – больше единицы.

механические редукторы

Как правило, редукторы состоят из зубчатых или червячных передач, установленных в герметичном корпусе, что принципиально отличает его от зубчатых или червячных передач, встроенных в исполнительный механизм, привод или машину.
Редукторы широко применяют в приводах различных рабочих органов машин в различных отраслях машиностроения, поэтому их конструктивные особенности и компоновочные схемы очень разнообразны (рис. 1).

Соединение редуктора с двигателем и рабочей машиной осуществляют с помощью муфт или ременных и цепных передач. Во многих машинах и механизмах широко применяют мотор-редукторы, представляющие собой объединенные в одно целое фланцевый электродвигатель и редуктор (рис. 2), служащий для повышения вращающего момента, развиваемого электродвигателем.

Классификация редукторов

Редукторы классифицируются по типам, типоразмерам и исполнениям.
Тип редуктора определяют по виду применяемых зубчатых передач и порядку их размещения в направлении от быстроходного вала к тихоходному, по числу ступеней и по расположению геометрической оси тихоходного вала в пространстве.

Читайте так же:
Оборудование для опрессовки шлангов высокого давления

классификация редукторов

По числу ступеней различают редукторы одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые.

По расположению геометрической оси тихоходного вала в пространстве различают редукторы горизонтальные, вертикальные и универсальные. Наиболее распространены редукторы с валами, расположенными в горизонтальной плоскости (у червячных редукторов валы скрещиваются, оставаясь горизонтальными).

мотор-редуктор

Типоразмер редуктора определяется типом и главным размером (параметром) тихоходной ступени. Для цилиндрической, червячной и глобоидной передач главным параметром является межосевое расстояние аw , для конической – внешний делительный диаметр колеса de2 , для планетарной – радиус водила Rw , для волновой – внутренний диаметр гибкого колеса в недеформированном состоянии. Все приведенные параметры измеряются в миллиметрах.
Другими параметрами зубчатых редукторов являются коэффициент ширины зубчатых колес, модули (торцовые или нормальные) зубчатых колес, углы наклона зубьев, а для червячных редукторов дополнительно – коэффициент диаметра червяка.

Исполнение редуктора определяют передаточное число, вариант сборки и форма концевых участков валов (цилиндрическая или коническая).

Основная энергетическая характеристика редуктор а – номинальный вращающий момент Т2 на тихоходном валу.

Удельная масса редуктора

Еще одной важной характеристикой редуктора является показатель технического уровня.

устройство одноступенчатого конического редуктора

Показателем технического уровня редуктора является удельная масса γ – отношение массы (кг) редуктора к номинальному вращающему моменту Т2 (Нм) на выходном валу. Чем меньше удельная масса γ , тем выше технический уровень редуктора.
Значения удельной массы в кг/Нм для одноступенчатых редукторов при Т2 = 315 Нм:
червячного – 0,14, конического – 0,12; цилиндрического – 0,095, планетарного – 0,085, волнового – 0,063.
Значения удельной массы в кг/Нм для двухступенчатых редукторов при Т2 = 1000 Нм:
коническо-цилиндрического – 0,1, цилиндрического по развернутой схеме – 0,085, соосного – 0,070.
В конструкциях с цементированными и закаленными зубьями колес можно получить удельную массу редуктора γ = 0,03…0,05 кг/Нм.

Маркировка и обозначение редукторов

устройство двухступенчатого цилиндрического редуктора

Для обозначения применяемых в редукторах зубчатых передач в нашей стране используют прописные буквы кириллицы при этом первая буква обозначает передачу, расположенную от быстроходного вала: «Ц» – цилиндрические, «К» – конические, «КЦ» – коническо-цилиндрические, «Ч» – червячные, «ЧЦ» – червячно-цилиндрические, «ЦЧ» – цилиндрическо-червячыне, «Г» – глобоидные, «П» – планетарные, «В» – волновые и т. п.
Если редуктор включает две или более одинаковых передач, то их количество указывается цифрой после соответствующей буквенной маркировки – К2 – двойной конический редуктор.

Широкие редукторы обозначают буквой «Ш», узкие – «У», соосные – буквой «С». В мотор-редукторах к обозначению спереди добавляют букву «М» (например – МП – мотор-редуктор с планетарной зубчатой передачей).

Горизонтальные редукторы не имеют специального обозначения в маркировке.
Если все валы редуктора расположены в вертикальной плоскости, то к обозначению добавляется индекс «В». Если ось тихоходного ала вертикальна, то добавляют индекс «Т», если ось быстроходного вала вертикальная – индекс «Б». Например, маркировка редуктора Ц2В означает – цилиндрический двухступенчатый редуктор, все валы которого расположены в вертикальной плоскости, а маркировка ЧТ – червячный одноступенчатый редуктор с вертикальной осью тихоходного колеса.

Читайте так же:
Судно “Колгуев”

Типоразмер – межосевое расстояние и передаточное отношение редуктора указываются в маркировке цифрами через дефис: КЦ2-180-56 означает, что редуктор имеет коническую и две цилиндрические передачи, при этом межосевое расстояние тихоходной цилиндрической передачи равно 180 мм, а передаточное число редуктора равно 56 (т. е. он в 56 раз уменьшает частоту вращения входного быстроходного вала, увеличивая на эту же величину крутящий момент на выходе).

В полном обозначении редукторов дополнительно указывается климатическое исполнение, форма концов валов (цилиндрические или конусные) и некоторые другие параметры (рис. 3).

Механический редуктор

Механи́ческий реду́ктор (от лат.  reducere «уменьшать») — механизм по передаче мощности вращением, главной функцией которого является редукция, то есть, снижение усилия, необходимого для привода устройства, преобразующего передаваемую мощность в полезную работу. Каноническим видом механического редуктора является пара взаимозацепленных цилиндрических шестерён, из которых ведущая шестерня меньшего размера, а ведомая — большего.

Содержание

Как это работает [ править | править код ]

Работа любого редуктора подпадает под действие Золотого правила механики: редуктор практически не изменяет передаваемую вращением мощность (с поправкой на КПД), а лишь взаимообратно изменяет две её составляющие — крутящий момент и угловую скорость. Величина изменения определяется передаточным отношением. При этом редукция усилия предполагает, что крутящий момент на входе в редуктор будет меньше, чем на выходе с него, а угловая скорость, соответственно, наоборот — на входе будет больше чем на выходе. Передаточное отношение любого подобного редуктора больше единицы, а сам термин «редуктор», упомянутый без каких-либо дополнительных определений к нему, подразумевает именно редуктор подобного плана.

В редких случаях (в основном, из компоновочных соображений) в технике применяются редукторы с передаточным отношением меньше единицы. Такой редуктор в русскоязычном речевом обиходе называется «повышающим редуктором». Определение «повышающий» здесь происходит как от факта повышения усилия, необходимого для привода конечного устройства, так и от повышения угловой скорости ведомой шестерни в таком редукторе. Формально, исходя из этимологии термина «редуктор», термин «повышающий редуктор» есть оксюморон, но фактически распространённого синонима в русском языке нет, а, возможно, более подходящий сюда термин «мультипликатор» в обиходе практически не используется и малопонятен. При этом такой термин как «повышающая передача» официально зафиксирован ГОСТ-ом и правомерно присутствует в инженерно-техническом лексиконе.

Классификация и характеристики редукторов [ править | править код ]

Классификация редукторов по ГОСТу [ править | править код ]

Редукторы классифицируются в зависимости от:

  1. вида применяемых зубчатых передач в кинематической схеме; [1]
  2. числа ступеней редукции; [1]
  3. взаимного расположения геометрических осей входного и выходного валов; [2]
  4. способа крепления редуктора [2]

Основные характеристики редукторов [ править | править код ]

  1. общее передаточное отношение;
  2. величина номинального крутящего момента на тихоходном валу;
  3. максимально возможная частота вращения.

Корпуса редукторов [ править | править код ]

В серийном производстве широко распространены стандартизованные литые корпуса редукторов. Чаще всего в тяжёлой промышленности и машиностроении применяются корпуса из литейного чугуна, реже из литейных сталей. Когда требуется максимально облегчить конструкцию применяют легкосплавные корпуса. На корпусе редуктора чаще всего имеются места крепления — лапы и/или уши, за которые перемещают и/или крепят редукторы к основанию. На выходе валов располагают уплотнения (сальники) для предотвращения вытекания масла. На корпусах редукторов зачастую располагают конструкционные элементы, предотвращающие увеличение давления внутри редуктора, возникающее от нагрева редуктора при его работе.

Читайте так же:
Силовые кабели маркировка и классификация

В штучном производстве широко используются сварные корпуса, позволяющие получать индивидуальные конструктивные решения.

Передаточное отношение [ править | править код ]

Общее передаточное отношение всех редукторов, задействованных в конкретной кинематической цепи, равно произведению их передаточных отношений.

Редуктор со ступенчатым изменением передаточного отношения называется коробкой передач, с бесступенчатым — вариатор.

Назначение и виды редукторов

Редуктор представляет собой сложный механизм. Он состоит из червячных или зубчатых передач благодаря которым происходит вращение вала рабочего механизма.

Конструктивно он состоит из корпуса, в котором размещены элементы, передающие движение. Это зубчатые колеса, валы и другие. Иногда в корпусе могут находиться дополнительные устройства, обеспечивающие смазку цепей или охлаждение нужных деталей и узлов.

Производители выпускают большое количество агрегатов, отличающихся конструкцией и формой.

  • цилиндрический одноступенчатый. В нем оси ведомого и ведущего вала находятся параллельно;
  • конический, в котором происходит пересечение осей валов;
  • червячный. В них оси в пространстве перекрещиваются;
  • комбинированные механизмы, сочетающие в себе зубчатые и червячные передачи.

В зависимости от числа передач редуктор может быть одноступенчатый или многоступенчатый. Это устройство широко используется человеком во всех сферах его деятельности.

Он включен в состав привода различных механизмов. С его помощью снижается угловая скорость выходного вала. В некоторых случаях угловая скорость должна быть разной.

Для того чтобы это произошло, в корпусе размещают специальный механизм переключения и несколько пар зубчатых колец, обладающих различными передаточными числами. такой механизм известен всем под названием – коробка передач.

Червячные редукторы, достоинства и назначение

К отдельным механизмам, в которых передача вращения осуществляется особым способом, относятся изделия червячного типа.

Они передают крутящий момент, используя червячную передачу. Можно также услышать название зубчато-винтовая передача.

Это объясняется тем, что основными элементами являются червячное зубчатое колесо и специальный винт, который называют червяком.

Этот винт действительно особый, так как профиль резьбы имеет трапецеидальную форму. Для его изготовления применяются материалы, обладающие высокой прочностью.

Существует много разновидностей этого винта, но наиболее востребованными являются одно-, двух-, и четырехзаходные изделия. Заходность зависит от того, сколько имеется каналов резьбы на изделии.

Червячное колесо по внешнему виду напоминает обычное изделие. Но в нем подогнана резьба под форму винта-червяка.

Для мощных червячных редукторов колесо чаще всего изготавливают из различных материалов. Зубья чаще всего выполняют из антифрикционного металла, а для изготовления сердечника используют чугун или недорогую сталь.

Данные агрегаты отличаются высокой эффективностью и используются в тех устройствах, где нужно достигнуть высокого крутящего момента и низкой угловой скорости.

Достигается это за счет конструкции устройства. Ведущим звеном в механизме является червяк. А это значит, что на винт крутящий момент передается от двигателя, после чего происходит вращение выходного вала.

Достоинства агрегатов червячного типа

Прежде чем червячный редуктор купить, необходимо знать какими достоинствами он обладает. К его основным преимуществам можно отнести:

  • плавность хода;
  • уровень шума достаточно низкий;
  • обладает эффектом самоторможения;
  • использование всего двух элементов дает большое передаточное отношение.
Читайте так же:
Спирально навивной станок spiro tubeformer 1602

К его недостаткам относится низкий коэффициент полезного действия, повышенный износ и из-за сил трения происходит большое выделение тепла. Поэтому чаще всего использовать такие агрегаты предпочтительно в тех случаях, когда необходима передача небольших мощностей.

Чтобы предотвратить быстрый износ устройства, следует соблюдать высокую точность при сборке и регулировке механизма. А для отвода лишнего тепла потребуется установить специальные приспособления.

Типы

Существуют различные типы червячных редукторов, которые отличаются по определенным критериям. Они подразделяются в зависимости:

  • от количества заходов резьбы;
  • от того, как нарезана резьба. Она может быть лево- и правосторонней;
  • от формы винта. Она бывает глобоидной и цилиндрической;
  • от формы профиля резьбы. Он может быть конволютным, архимедовым и эвольвентным;

Зубчатые колеса бывают различных типов. Профиль их зубьев может иметь изогнутую, прямую и роликовую форму. В последнем вместо зубьев применяется вращающийся ролик.

Использование цилиндрических редукторов

Данные изделия представляют собой большую группу механизмов. Их отличительной особенностью является то, что зацепление осуществляется с помощью цилиндрической зубчатой передачи.

В зависимости от расстояния между осями выходного и входного валом могут быть соосными и обладающие параллельными валами.

В свою очередь соосный механизм может быть представлен как цилиндрический одноступенчатый редуктор, или же он может иметь от двух и выше ступеней.

Изделия также отличаются по способу установки. С этой целью используются специальные лапы, фланцы и насадки.

Достоинства цилиндрических моделей

Преимущества цилиндрического редуктора неоспоримы.

  1. Они отличается высоким коэффициентом полезного действия;
  2. Обладают повышенной нагрузочной способностью. Они в состоянии, практически без потерь, передавать большие мощности;
  3. Они отличаются высокой кинематической точностью;
  4. Хорошо работают как при неравномерных нагрузках, так и при любых количествах запусков и остановок;
  5. В этих изделиях отсутствует самоторможение, поэтому у любого из них имеется возможность провернуть выходной вал;
  6. Благодаря высокому коэффициенту полезного действия, очень мало нагреваются, в результате почти вся энергия передается потребителю;
  7. Обладает хорошей надежностью;
  8. Большое количество вариантов зубчатых передач позволяет подобрать самый подходящий редуктор для требуемого передаточного движения.

Есть у них и недостатки. Это повышенный уровень шума и обладают низким передаточным числом. К недостаткам можно отнести и отсутствие обратимости, но это только в том случае, когда нужно чтобы выходной вал внешней нагрузки не имел возможности поворота.

Использование цилиндрических редукторов

Обладая хорошими преимуществами, цилиндрический одноступенчатый редуктор, а также двух- и трехступенчатые механизмы считается лидером среди подобных устройств.

Изделия нашли свое применение в металлорежущих станках, их устанавливают в мешалках, измельчителях, в валковом и другом оборудовании.

Практически ограничений для их использования нет, за исключением тех случаев, когда целесообразнее будет использовать другие типы агрегатов.

Например, если возникла необходимость, чтобы механизм имел плавный ход или же нужна в приводе угловая компоновка. Цилиндрические редукторы могут располагаться горизонтально и вертикально.

Наиболее востребована горизонтальная установка цилиндров. А в целом выбор зависит от того, насколько удобна компоновка привода.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector