Как сделать понижающий редуктор своими руками: алгоритм действий

В настоящее время многие владельцы домашних мастерских оснащают их современным инструментом и оборудованием, которое обладая высокой эффективностью и простотой в использовании, существенно облегчает труд, повышает его производительность. Однако при этом все так же востребованными являются достаточно технически простые устройства, которые можно сделать своими руками в условиях домашних мастерских. Одним из них является понижающий редуктор.

Что такое понижающий редуктор?

Он представляет собой особый тип механизмов, являющихся передаточным звеном между устройствами, в которых активные части выполняют вращательное движение. Зачастую его используют для передачи и преобразования вращательного момента с агрегата, который его вырабатывает на устройство, которое использует поступающую на него механическую энергию. В отличие от прочих видов, понижающий редуктор обеспечивает уменьшение количества оборотов и увеличение при этом силы крутящего момента.

Состоит понижающий редуктор из корпуса, шестерней, передаточных цепей, червячного механизма, валов, при помощи которых и производится передача и преобразование крутящего момента.

На валах в жесткой сцепке расположены зубчатые шестерни, присоединены червячные передачи. Они обеспечивают передачу движения друг другу, во время чего и производится его преобразование.

Трансмиссия

Задача трансмиссии мини трактора самоделки заключается в том, чтобы передавать крутящий момент с двигателя к ведущим колесам, изменять скорость движения и обеспечивать реверс.

При движении на пониженной передаче двигатель от перегрева защищается дополнительной системой охлаждения. В зависимости от применяемого мотора и от колесной формулы схема трансмиссии может быть разной:

1. Простая. Крутящий момент передается через ременное сцепление, которое установлено на КПП.
2. Сложная. Чтобы передать крутящий момент, нужно использовать карданные валы.

Сложная схема часто применяется на самоделках с переломной рамой. Это трудоемкий вариант для самостоятельного изготовления. Для этого делается колесная формула 4х4 с раздаткой Нива.

Предварительная подготовка

Перед тем как приступать к созданию этого устройства необходимо обладать общими познаниями в сфере механики, уметь пользоваться ремонтным инструментом и оборудованием, знать принцип работы и устройство этого агрегата.

Кроме этого, нужно изначально определить:

• тип будущего редуктора и вариант его исполнения;
• передаточное число, которое необходимо будет преобразовать и определенное на выходе;
• показатели динамических нагрузок, которые будут воздействовать на рабочие части устройства;
• массу и габариты будущего устройства;
• угол установки;
• пределы температур, которые будут возникать в устройстве в процессе его эксплуатации;
• цикличность включения – полная или переменная;
• интенсивность эксплуатации.

Выводы

В самодельном минитракторе очень важна управляемость, на которую напрямую влияет число скоростей и способность механизма переключаться между ними. Возможность резко сбросить скорость до минимальной и увеличить мощность является задачей понижающего редуктора, и его установка обязательна, если минитрактор предназначен для обработки почвы или уборки сыпучих и твердых материалов с поверхности (к примеру, уборка снега, листьев, травы и т.д.).

При установке этой детали важно просчитать нагрузку на нее и возможности трактора после этого, поскольку неверно выбранный или неправильно установленный редуктор не позволит машине развить свои способности в полной мере.

Более подробно о составных частях

Процесс сборки не так сложен, как подбор или производство необходимых для такого редуктора запасных частей.

• Корпус устройства. В промышленности он изготавливается методом литья. Необходимые отверстия проделываются на высокоточном оборудовании, так как требуется добиться взаимно правильного расположения валов и соосности звезд. При его производстве необходимо сделать верхнюю крышку съемной. Это облегчит и упростит процесс его обслуживания во время эксплуатации;
• Валы и оси редуктора. Они являются опорой для шестеренок и используются в том случае, если ими необходимо оснастить это устройство. Установка производится внатяг на шлицы или шпонку. Для их изготовления лучше использовать прочную сталь размером от 10 до 45 мм, которая хорошо поддается механической обработке;
• Подшипники. Они используются как опоры для валов и противостоят нагрузкам, обеспечивают возможность вращательного движения. От правильности подбора этих элементов редуктора зависит его надежность, долговечность и работоспособность. Если производится установка прямозубчатых шестеренок, то достаточно будет установить обычные одно- или двухрядные шариковые подшипники. Если будет устанавливаться косозубый подшипник или червячная передача, то лучшим вариантом будет роликовый или упорно-радиальный шариковый подшипник. Лучше купить новые, чем использовать с разборки;
• Шестеренки. Они обеспечивают изменение частоты вращения валов и естественно понижение передаточного числа. Для их производства используется специальное металлорежущее оборудование, которым не оснащаются домашние мастерские. От размера шестеренок зависят габариты и характеристики прочих входящий в этот агрегат деталей, расстояние между осями и валами. При установке важно правильно выставить зазор между ними. Для смазки шестеренок отлично подойдёт масло И-20. Его заливка производится по уровень нижней части шестеренок. Смазка прочих частей устройства производится путем разбрызгивания на них смазочной жидкости. Можно взять с разборки или купить новые;
• Сальниковые уплотнители. Они не допускают просачивания масла из корпуса устройства. Устанавливаются в местах выхода валов на подшипниках под крышками. Покупаются;
• Предохранительная муфта. Она предназначена для того, чтобы предотвратить разрушение устройства при возникновении чрезмерных нагрузок. Покупается;
• Крышки подшипников. Они могут быть разными – глухими и сквозными. Предназначены для облегчения обслуживания и монтажа подшипников. Их можно выточить самостоятельно либо найти на разборке.

Элементы механизма

Вне зависимости от того, покупной или самодельный понижающий редуктор будет использоваться в мотоблоке, необходимо понимать, как расположены элементы механизма, как их обслуживать и ремонтировать. Понижающие редукторы мотоблоков могут быть нескольких типов, каждому из которых присущи свои преимущества и недостатки.

Схема присоединения ходоуменьшителя к редуктору

Шестеренчатый редуктор

Как правило, состоит из одной или двух ступеней; основными элементами выступают шестерни. Данный тип является одним из самых надежных механизмов, применяемых в ходоуменьшителях. Применяется в наиболее мощных мотоблоках. К своим достоинствам могут отнести:

• долговечность;
• надежность;
• малые габариты;
• возможность реверса.

Такие ходоуменьшители не лишены и недостатков, основные из которых – ремонтопригодность и цена. В случае поломки, как правило, заменяются целиком, что требует значительных денежных затрат. Кроме того, нужно контролировать наличие смазки, отсутствие которой может привести к быстрому износу.

Червячный редуктор

Основным элементом является червячная передача. Позволяет уменьшить габариты мотоблока и улучшить развесовку за счет перпендикулярного расположения валов привода и колес. Чаще всего их ставят на легкие и маломощные мотоблоки.

Основные преимущества:

• большое передаточное число;
• малые габариты;
• небольшой вес.

Основным недостатком червячного редуктора является отсутствие реверса. К тому же в случае поломки уменьшитель хода заменяют полностью.

Цепной редуктор

Один из самых популярных типов редукторов среди пользователей. Чаще всего изготавливаются разборными, что упрощает обслуживание и диагностику. Наиболее распространенной поломкой является разрыв или растяжение цепи, срезание зубьев звездочек или шпонки приводного вала. Все эти поломки, как правило, достаточно легко устранить самостоятельно, заменив вышедшую из строя деталь.

К преимуществам уменьшителей хода подобного типа относят:

• простоту;
• надежность;
• возможность реверса;
• ремонтопригодность.

Отдельная статья про самодельный цепной редуктор для мотоблока.

Комбинированный редуктор

Редукторы подобного типа характеризуются наличием различных типов передач в одном механизме: шестеренной-цепной или червячной-цепной. Необходимость подобных уменьшителей хода продиктована тем, что в шестеренных и червячных редукторах межосевое расстояние между ведущим и ведомым валом регламентировано размерами передачи и напрямую зависит от модуля зацепления и количества зубьев. В цепной передаче расстояние между валами можно регулировать, убирая или добавляя звенья.

При компоновке конструкции мотоблока далеко не всегда удается расположить все агрегаты в идеальном положении, и возникает необходимость промежуточного передаточного звена. Эту функцию с успехом и выполняет цепная передача, которая компенсирует расстояние от шестеренного или червячного редуктора к валу колес или привода.

Из чего состоит уменьшитель хода

В зависимости от типа понижающего редуктора самодельный ходоуменьшитель состоит из следующих основных деталей: входящего (быстроходного) вала, выходного (тихоходного) вала, червяка и червячного колеса, ведущих и ведомых шестерен или звездочек.

При этом ведущие звездочки и шестерни всегда имеют большее количество зубьев, чем ведомые. Вспомогательными элементами могут выступать различные муфты, подшипники, шпонки. В шестеренных и червячных редукторах обязательно присутствует корпус, чего нельзя сказать о цепных. В них может либо полностью отсутствовать корпус, либо закрывать только часть механизма.

Может вам будет интересно изготовление косилки для мотоблока или адаптера для мотоблока.

Этапы проведения работ по созданию этого устройства

1. Монтаж ведущих звездочек на первичном валу. При этом установка может производиться точечной сваркой, фланцевым или шпоночным соединением;
2. Сборка полуосей ведомого вала;
3. Монтаж ведомой звездочки;
4. Корпус можно подобрать с разборки и подогнать или сделать своими руками. При этом в нем необходимо проделать технологические отверстия под сальники и подшипниковые соединения;
5. Установка шарикоподшипников закрытого типа. Отличным вариантом будут цилиндрические. Их монтаж производится внатяг;
6. Ведущий вал устанавливается на подшипниковых опорах эксцентрикового типа с возможностью регулировки натяжения цепи минимум на 15 градусов;
7. На завершающем этапе устанавливается крышка с герметизирующей прокладкой.

Задумав это сделать, лучше предварительно оценить свои силы, знания и навыки обращения с инструментом, чтобы не попасть впросак, потратив приличную сумму денег, немало времени и сил, и при этом, не создав необходимое устройство, но если вы действующий или механик в прошлом, можете смело браться за дело.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Классификация

По направлению витка передачи в большинстве своем бывают правыми. Иногда встречается левое направление нити.

Червячные зацепления классифицируются по форме наружной поверхности червяка:

• цилиндрические;
• глобоидные.

Вогнутая поверхность ведущей детали увеличивает количество зубьев, находящихся одновременно в зацеплении. В результате возрастает КПД и мощность передачи. Недостаток глобоидных червяков в сложности изготовления. Витки должны быть одинаковой высоты при вогнутой наружной поверхности.

По форме нити резьбы различают червяки:

• архимедов;
• конволютный;
• нелинейный.

Архимедов червяк отличается прямой в сечении эвольвентой. У конволютного конфигурация выпуклая, близкая к форме обычной шестерни. Нелинейные профили имеют выпуклую и вогнутую поверхность.

Зубчатое колесо имеет зуб наклонный обратной конфигурации, по форме совпадающий с впадиной между нитями.

Расположение червяка относительно колеса может быть:

• верхнее;
• боковое;
• нижнее.

Верхнее оптимально подходит для скоростных передач. Боковое наиболее компактное. При картерном способе смазки – масло находится в поддоне и нижняя деталь, вращаясь, смазывает остальные, удобнее нижнее расположение червяка.

Червячные колеса относятся к косозубым. Оси деталей располагаются обычно под углом 90°. В сильно нагруженных механизмах угол может быть 45°.

Зубчатые колеса по профилю зуба делят:

• роликовые;
• вогнутые;
• прямые.

По типу они могут быть:

• с непрерывным вращением – полные;
• зубчатый сектор.

Сектор может быть разной величины, от половины круга, до рабочей длины короче червяка.

Меры безопасности

При работе с острыми предметами либо горючими материалами следует соблюдать правила безопасности. Кроме того, сварочные работы сопряжены с риском получения электротравм и термических ожогов. При обработке металла используют защитные очки и грубые перчатки – острые кромки способны, как бритва повредить открытые участки тела. Кроме того, подъём, перемещение тяжестей проводят специальной техникой, чтобы исключить случайное падение груза.

Независимо от того, какой механизм был основным при сборке минитрактора, надо учитывать, что он опасен. Инструкций на самодельную технику не существует, и потому первая мера безопасности – это тщательная компоновка конструкции. Все вращающиеся и горячие детали ограждают защитными кожухами, чтобы оператор не мог случайно или нарочно дотронуться к опасным поверхностям. Следует соблюдать правила по обращению с горючими жидкостями: воспламенение топлива возможно из-за применения открытого огня рядом с ними.

Области применения самодельного минитрактора в домашнем хозяйстве

Самодельные минитрактора обладают схожими техническими особенностями, что и полноценные агрегаты белорусского, китайского и российского производства, представленные в магазинах. Именно поэтому, область их применения будет фактически одинаковой.

Естественно, основной работой для самодельного агрегата будет вспахивание, культивирование, а также прочая обработка земельных угодий. Данная задача является первостепенной, ведь фермера кормит именно его урожай, т.е. то, что он посадил собственноручно, а без должной подготовки почвы это практически невозможно.

Это, во многом, объясняет ту необходимость и незаменимость подобной техники для сельского хозяйства в целом, а также для конкретных фермеров в частности.

Кроме того, с помощью самодельного минитрактора можно осуществлять целый перечень характерных работ:

• уборка снежных массивов в зимнее время;
• транспортировка небольших грузов;
• уборка бытового мусора, а также различной растительности;
• заготовка сена;
• посадка и выкопка картофеля, свеклы и т.д.

Подразумевается, что возможность выполнения подобных работ реализуется только в сочетании с определенным оборудованием, которое выполняет роль вспомогательного. Речь идет о прицепах, роторных и сегментных косилках, снежных отвала и т.д.

Именно с помощью агрегации этих устройств с самодельным минитрактором, становится возможным то расширение рабочих возможностей, а также повышения многозадачности, о которой все говорят.

Какие чертежи понадобятся

Для того чтобы иметь четкий план работы над проектом постройки минитрактора, понадобятся его чертеж или эскиз. Они составляются исходя из требуемых параметров и тех сборочных единиц, которые нужно установить.

Сборка трактора в домашних условиях происходит из узлов мотоциклов, мотоблоков и автомобилей, бывших в употреблении. Поэтому чертежи составляются на основе тех агрегатов, которые есть в наличии.

Сначала рисуется схема, на которой размещаются двигатель, коробка передач, раздаточная коробка, шасси. Эти сборочные единицы выстраиваются согласно их конструктивных особенностей и размеров. Составляется кинематическая схема передачи крутящего момента от двигателя до ведущих колес. Затем на чертеже отображаются конструктивные особенности:

• габариты рамы;
• материал;
• точки крепления агрегатов, подвески;
• усиливающие конструкцию элементы.

Остальные чертежи не так важны, как рамный чертеж, потому что они постоянно корректируются во время изготовления.

Преимущества и недостатки

Какие же у такого изделия есть плюсы и минусы? Во-первых, эксплуатировать мини-трактор можно даже в условиях очень ограниченного пространства – он прекрасно впишется в небольшой гараж на заднем дворе. Однако несмотря на то, что размер самодельного трактора относительно небольшой, это никак не скажется на функциональности и объеме выполняемой работы.

Кроме того, он поможет справиться с вспашкой тяжелой каменистой почвы, так как в таком случае вскапывание лопатой не даст почти никаких результатов.

К тому же, вы можете самостоятельно изготовить свой уникальный чертеж трактора, который будет отвечать всем Вашим нуждам.

Вы также можете модифицировать конструкции, что поможет уменьшить вес и нагрузку на вспахиваемую землю. Это во много раз увеличит продуктивность процесса.

Механические устройства разных типов

Использование ветрогенераторов в условиях слабых и умеренных ветров, типичных для большинства регионов России, создает особые требования к конструкции ротора. При малых скоростях потока вращение крыльчатки ветряка происходит слишком медленно, чтобы получать достаточное количество электроэнергии.

Повысить частоту вращения ветряка практически невозможно.

Использование более чувствительных видов рабочего колеса мало влияет на скорость, меняется только возможность старта от более слабого ветра, не дающая значительного эффекта. Для решения вопроса используются механические устройства разных типов — редукторы.

Полезные советы

Для облегчения подъема навесного оборудования устанавливают гидравлические механизмы, но для этих же целей можно использовать рулевую рейку от легкового автомобиля, что существенно упростит конструкцию.

Отсутствие подвески делает поездку на самодельном тракторе некомфортной. Чтобы изменить эту ситуацию, сиденье необходимо установить на пружины.

Не спешите с постановкой на учет: большинство мини-тракторов редко выезжают на дороги общего пользования, а маленькие размеры позволяют перевозить их на прицепе.

Источник

Виды самодельных тракторов

На участках до 10 гектаров оправдано использование мини трактора: более «крупные» собратья обладают избыточной для частного фермера мощностью, кроме того, они дороги, потребляют много топлива, и на небольших площадях работать на них просто неудобно. К тому же изготовление «большого» трактора своими руками требует специальных материалов и агрегатов, точных расчетов, для проведения которых нужны специальные навыки. В домашних условиях задача получается слишком сложной.

Проще ситуация, когда создают мини трактора самодельные. Это небольшие машины с мощностью, достаточной для комфортной обработки примерно 10 гектар сельскохозяйственной площади. Такой трактор обладает всем необходимым функционалом, который закладывается в него на этапе проектировки и сборки. Очень часто встречаются самодельные трактора в деревнях, где жители нуждаются в технике, но не могут ее приобрести.

Многофункциональность подразумевает не только сугубо сельскохозяйственное применение, но и выполнение прочих задач:

• транспортировки тяжестей;
• вывоза мусора;
• чистки снега, и др.

Создавая проект самоделки, эти нюансы следует учитывать.

Сегодня сложилось два подхода к разработке и сборке собственного трактора.

1. Переоборудование готовой техники. За основу чаще всего берется мотоблок, дооснащаемый дополнительной колесной парой, рамой и водительским местом. Это самый быстрый и простой способ получения трактора с минимумом усилий и затрат.
2. Создание «с нуля». К этому подходу прибегают, если базы будущего трактора нет в наличии, или если к технике выдвигаются некоторые специфические требования. Тогда фермер создает проект шасси сам, и самостоятельно же изготавливает машину по проекту, подбирая детали в соответствии с задачами, бюджетом и особенностями конструкции.

Интересно: иногда конструкторы выбирают силовой установкой паровой двигатель (например, если нет возможности купить ДВС или оснастить трактор снятым с другой техники мотором). Паровой движитель работает практически на любом горючем, относительно прост в изготовлении, а конструкция проверена более чем столетней историей машин на пару. Минус такого мотора – малый КПД, громоздкость и небольшой запас хода, поэтому в начале XXI века подобные агрегаты делаются чаще в качестве развлечения, нежели как машины для реального сельскохозяйственного применения.

Современная вариация парового трактора:

Сегодня создано множество проектов «самоделок», некоторые из них можно назвать типовыми: таков, например, «Бизон», инструкции, как сделать самодельный трактор такого типа, можно отыскать на тематических сайтах и форумах.

Навесное оборудование

Навеска на минитрактор позволяет проводить любые сельскохозяйственные работы:

• вспашка;
• посадка картофеля;
• окучивание;
• культивирование;
• заготовка сена;
• перевозка грузов.

Такое оборудование как плуг, окучник, тележка просты в изготовлении. Их можно сделать из подручных материалов. Однако их цена в магазинах также невысока.

Сборка своими руками

Специалисты утверждают, что сделать червячный редуктор малогабаритный своими руками довольно хлопотно, но можно. Приспособление должно повышать крутящий момент рабочего вала мотоблока и уменьшать его количество оборотов. От изделия напрямую зависит максимальная производительность машины.

В мотоблоке применяется обратная механическая коробка передач, которая дает возможность переключать скорости. Заводского передаточного числа иногда бывает очень мало. Конструкторы оснастили агрегат небольшой звездочкой на рабочем валу коробки передач. Взаимодействуя с крупной звездой от колеса аппарата, она обеспечивает уменьшение оборотов мотора. На рабочий вал, устроенный в подиуме подшипника, необходимо надеть дополнительную звездочку. Она будет через вторую цепь передавать крутящий момент на колеса мотоблока.

Изготовление корпуса изделия

Наиболее важной деталью устройства специалисты считают его корпус. Станину нужно правильно спроектировать и собрать, потому что от нее зависит положение осей и рабочих валов, соосность отверстий для подшипников, расстояние между шестернями и ременными механизмами.
В заводских условиях корпуса для понижающих редукторов делают способом литья из чугуна или сплавов алюминия. Самостоятельно сделать такую заготовку просто невозможно. По этой причине необходимо найти или переделать заводской корпус. А также его можно сварить из железного листа.

Некоторые домашние умельцы смогли найти выход простой из положения. Для того чтобы не заниматься расточными работами, необходимо полностью сваривать станину. Опорные подшипники будут устанавливаться в небольшие отрезки металлических труб. Их нужно выставить в рабочем положении, а потом хорошо закрепить крепежными материалами или сваркой.

Специалисты советуют сделать на корпусе специальную съемную крышку для удобного обслуживания узлов конструкции. Снизу стоит изготовить сливное отверстие, необходимое для стока старого масла.

Видео

Работа самодельного реверс редуктора показана на видео.

Владельцы домашних мастерских имеют много приспособлений и устройств, которые значительно облегчают ручной труд и повышают эффективность работы. Одним из таких механизмов является понижающий редуктор. В основном он используется для того, чтобы скорость вращения выходного вала изменялась в меньшую сторону или повышался на нем крутящий момент. По своей конструкции это устройство может быть комбинированным, червячным или шестеренным, а также одно- и многоступенчатым. Понижающий редуктор многие изготавливают своими руками.