Конический редуктор: применение и выбор.

Конструктивные особенности

Существует два типа конических редукторов:

• узкие;
• широкие.

Под узким типом редуктора подразумевается то, что ширина зубчатого колеса будет равна четверти внешнего конусного расстояния. Передаточные числа в диапазоне 3-5, а число зубьев у шестерни 20-23. У редукторов широкого типа ширина колеса варьируется в пределах от 0,3 до 0,4 внешнего конусного расстояния. Значения передаточных чисел будут 1-2,5, а количество зубьев шестерни от 25 до 28.

На рисунке ниже изображен чертеж конического редуктора, на котором видно, что зубчатые колеса соприкасаются под определенным углом. Валы установлены на однорядные роликовые подшипники и находятся в закрытом корпусе с крышкой. В большинстве случаев, материалом для корпуса служат сталь или чугун, но встречаются модели из легких сплавов. В конструкции используются шестерни конического типа, имеющие прямые или косые зубья. Использование радиальных подшипников позволяет выдерживать большие осевые нагрузки.

По типу исполнения, конические редукторы могут содержать одну или несколько ступеней, с увеличением которых будет задействовано большее количество валов и конических пар. Самыми распространенными на сегодняшний день являются редукторы конические одноступенчатые. Благодаря двухступенчатым и трехступенчатым агрегатам получается достичь требуемого вращающего момента и реверсивного движения.

В независимости от количества ступеней, вращение к редуктору от электродвигателя передается при помощи муфты, клиноременной или цепной передачи. На рисунке ниже изображена кинематическая схема одноступенчатого редуктора.

Смазка конической пары осуществляется при помощи масляной ванны. Одна из шестеренок частично погружена в масло и при вращении перемещает часть масла на другую шестерню, с которого масла вновь капает в ванну. Во время работы агрегата часть масла попадает на внутренние стенки корпуса, в которых находятся технологические отверстия. Через них масло попадает к подшипникам и смазывает их.

Конструкция №3

Редуктор конический одноступенчатый с углам между осями валов, не равным 90º. Редуктор имеет ограниченное применение. При большой нагрузочной способности зацепления и значительной частоте вращения быстроходного вала применяется конструкция подшипникового узла исполнения II. Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами воспринимают радиальную нагрузку, а радиальный шарикоподшипник, установленный в стакане с зазором, осевую нагрузку.

В подшипниковом узле исполнения III конические подшипники установлены «врастяжку». При сборке конической передачи регулируются вначале подшипники — осевым перемещением внутреннего кольца подшипника с помощью круглой гайки, а затем зацепление перемещением вала-шестерни в осевом направлении путем изменения толщины набора тонких металлических прокладок между корпусом и фланцем стакана.

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:

• По типам передач и числу ступеней;
• По расположению осей входного/выходного валов в пространстве и относительно друг друга;
• По способу крепления.

Конические редукторы

Редуктором (коническим) называют механизм, который преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в низкую на выходном валу. При этом крутящий момент на выходном валу возрастает пропорционально уменьшению скорости вращения.

Редуктор (конический) состоит из корпуса, в котором расположены зубчатые колеса, валы, подшипники валов, системы их смазки и др. Наличие корпуса обеспечивает безопасность, хорошую смазку и, следовательно, высокий КПД, в сравнении, например, с открытыми передачами.

Основные характеристики редукторов

Основные характеристики редукторов: КДП, частота вращения входного и выходного валов, передаточное отношение, передаваемая мощность, количество ступеней и тип передач.

Передаточное отношение – это отношение скоростей вращений входного к скорости вращения выходного вала.

i = wвх/wвых

КПД редуктора определяется отношением мощности на входном валу к мощности на выходном валу

n = Pвх/Pвых

Описание и принцип работы:

Конические редукторы очень близки к цилиндрическим редукторам, но имеют одно основополагающее отличие – конические колеса. Этот тип колеса имеет форму усеченного конуса, на боковой поверхности которого выточена резьба. Оси валов, на которых закреплены находящиеся в зацеплении конические колеса, пересекаются в пространстве. Обычно угол пересечения составляет 90°, но он может быть изменен подбором других колес. Передача усилия от колеса к колесу так же, как в передаче цилиндрического редуктора. В конических редукторах может быть только одна передача.

Классификация конических редукторов:

Конические редукторы не обладают такой разветвленной классификацией, как цилиндрические. Отдельного упоминания заслуживает гипоидная передача. В ней так же используются конические колеса, но оси валов смещены относительно друг друга, то есть становятся скрещенными, а не пересекающимися. Эта особенность позволяет увеличивать диаметр вала шестерни, за счет чего обеспечивается передача больших усилий и повышается надежность всей передачи.

Достоинства:

Конические редукторы имеют схожие достоинства и недостатки, что и цилиндрические, так как весьма близки к ним конструктивно. Нет необходимости вновь перечислять их, достаточно будет провести их сравнение и выделить преимущества.

Из положительных сторон можно выделить:

• Расположение валов под углом

При помощи цилиндрического редуктора невозможно передать усилие с двигателя на рабочую машину, если их валы не параллельны. Конические редукторы позволяют решить эту проблему. Это преимущество зачастую имеет критическое значение, так как позволяет в определенных случаях обойтись без не столь экономичного червячного редуктора.

За сочетание положительных качеств червячного и цилиндрического редукторов конические редуктора расплачиваются следующими недостатками:

• КПД ниже, чем у цилиндрических редукторов

Эффективность передачи усилия у конических редукторов в среднем на 10% ниже, чем у аналогичных цилиндрических.

• Увеличение шанса заедания

Ввиду особенностей конструкции конические редукторы более склонны к заеданию, в особенности это касается редукторов с гипоидной передачей.

Сфера применения:

Как и цилиндрические редукторы, конические нашли широкое применение во многих областях. Они часто используются в приводах различного рода машин, станках и т.д. Особенно хорошо конические редукторы подходят для поворотных механизмов из-за возможности располагать входной и выходной валы под прямым углом, и благодаря доставшейся “по наследству” от цилиндрических редукторов обратимости.

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.).

Конструктивно редукторы могут передавать вращение между перекрещивающимися, пересекающимися и параллельными валами. Так, например цилиндрические редукторы позволяют передать вращение между параллельными валами, конические – между пересекающимися, а червячные – между пересекающимися валами.

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.

Электронная библиотека

Технология машиностроения / Детали машин и основы конструирования / 2.16. ЭСКИЗНАЯ КОМПоНОВКА РЕДУКТОРА

При эскизной компоновке устанавливает положение колес редукторной пары, элемента открытой передачи и муфты от­носительно опор (подшипников); определяет расстояние и между точками приложения реакций подшипников быстроходного (lБ) и тихоходного (lт) валов, а также точки приложения силы давления элемента открытой передачи и муфты на расстоянии lоп и lм от реакции смежного подшипника. Эскизная компоновка выполняется в соответствии с требова­ниями единой системы конструкторской документации (ЕСКД) на миллиметровой бумаге формата А2, А1 карандашом в контурных линиях в масштабе 1:1 и должна содержать: эскизное изображение редуктора в двух проекциях, таблицу параметров редуктора. Эскизную компоновку редуктора рекомендуется выполнить в такой последователь­ности:

1. Наметить расположение проекций компоновки в соответ­ствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами колес.

2. Провести оси проекций и осевые линии валов. В цилиндрическом и червячном редукторах оси валов провести на расстоянии, равном размеру между осями валов, при этом в цилиндрическом редукторе оси параллельны, а в червячном – скрещиваются под углом 90°. В коническом редукторе оси валов пересекаются под углом 90е.

3. Вычертить редукторную пару (рис. 2.16 – 2.18) в соответствии с геомет­рическими параметрами, полученными в результате проектного расчета (построение зацепления пары см. рис. 2.2, 2.4, 2.5):

а) для цилиндрического колеса и шестерни – d1, d2, dal, dа2, b1, b2;

б) для конического колеса и шестерни – Re, de1, de2, δl, δ2, hae= mte, hf2 = l,2mte, b, b3;

в) для червячного колеса и нарезанной части червяка – dw2, daМ1, b2, dwl, dal, df1, b1, 2δ .

4. Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колес за внутренние стенки корпуса между контурами стенок редуктора и поверхностью колес предусмотреть зазор x= 8…10 мм; такой же зазор предусмотреть между подшипниками и контуром стенок. Расстояние (у)между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов принять у > 4 х. В конических редукторах следует предусмотреть симметричность корпуса относительно оси быстроходного вала с1 = с2 (см. рис. 2.17).

Рис. 2.16. Эскизная компоновка цилиндрического одноступенчатого редуктора

1. Вычертить ступени вала на соответствующих осях по размерам dи l, полученным в проектном расчете валов:

а) В цилиндрическом редукторе (см. рис. 2.16) ступени валов вычертить в последовательности от 3-й к 1-й. При этом длина 3-й ступени l3 получается конструктивно, как расстояние между противоположными стенками ре­дуктора.

б) В коническом редукторе (см. рис. 2.17) ступени тихоходного вала вычертить в последовательности от 5-й к 1-й. При этом длины 5-й и 3-й (l5; l3) ступеней вала получаются конструк­тивно. Третью ступень вала с насажанным колесом следует расположить противоположно от выходного конца вала с кон­сольной нагрузкой, что обеспечит более равномерное рас­пределение сил между подшипниками.

Рис. 2.17. Эскизная компоновка конического одноступенчатого редуктора

Расположение ступеней быстроходного вала зависит от положения подшипников на 4-й ступени: нужно по величине аб(см.

рис. 2.17) определить точку приложения реакции подшипника, смежного с шестерней. Установить расстояние от этой точки до точки приложения на среднем диаметре шестерни, которая определяет длину консоли. Затем определить положение второго подшипника, приняв расстояние LБ не менее удвоенной длины консоли. Остальные ступени вычертить в такой же последовательности, как и ступени тихоходного вала.

в) В червячном редукторе (см. рис. 2.18) ступени тихоходного вала вычертить в последовательности от 3-й к 1-й. При этом длина 3-й ступени l3 получится конструктивно, как расстояние между противоположными стенками редуктора. Расположение ступеней быстроходного вала зависит от положения 2-й и 4-й ступеней, которое определяется построением подшипников через дугу радиуса R = daM2/2 + x,отверстие под подшип­никовый узел с диаметром наружного кольца Dи размер S = (0.1…0,2) D.

Остальные ступени вычертить в такой же последовательности, как и ступени тихоходного вала.

Рис. 2.18. Эскизная компоновка червячного одноступенчатого редуктора

1. На 2-й и 4-й ступенях вычертить контуры подшипников по размерам d,D,В (Т, с)в соответствии со схемой их установки (см. табл. 2.38). Для конических роликоподшипников: h1/6 (D – d). Контуры вычерчивать основными линиями, диагонали – тонкими.

2. Определить расстояния между точками приложения реакций подшипников быстроходного (lь) и тихоходного (lт) валов.

Радиальную реакцию подшипника (R) можносчитать приложенной в точке пересечения нормали к середине поверхности контакта наружного кольца и тела качения подшипника с осью вала:

а) для радиальных подшипников точка приложения реакции лежит в средней плоскости подшипника, а расстояние между реакциями опор вала (см. рис. 2.16): lТ(Б) = LТ(Б) – BТ(Б);

б) для радиально-упорных подшипников точка приложения реакции смещается от средней плоскости, и ее положение определяется расстоянием а, измеренным от широкого торца наружного кольца (см. рис. 2.17):

а = 0,5 –

для радиально-упорных одно­рядных шарикоподшипников;

a = 0,5 –

для конических однорядных роликоподшипников.

Здесь d, D, В, Т –

геометрические размеры подшипников: – угол контакта; е
–
коэффициент влияния осевого нагружения. При установке подшипников по схеме 3 (враспор) l = L – 2a (см. табл. 2.38); при установке по схеме 4 (врастяжку): l = L + 2a .

С достаточной точностью можно принять, что для радиально-упорных подшипников точка приложения реакции лежит в средней плоскости, тогда а = 0.

3. Определить точки приложения консольных сил:

а) для открытых передач силу давления ременной, цепной передачи (Fon),силы в зацеплении зубчатых передач (Fton, Fa оп) принять приложенными к середине выходного конца вала на расстоянии (lоп) от точки приложения реакции смежного подшипника (см. рис. 2.16 – 2.18);

б) сила давления муфты (FМ), приложена между полумуфтами, поэтому можно принять, что в полумуфте точка приложения силы FMнаходится в торцевой плоскости выходного конца соответствующего вала на расстоянии lм от точки приложения реакций смежного подшипника (см. рис. 2.16 – 2.18).

1. Проставить на проекциях эскизной компоновки необходимые размеры.

История

Процесс промышленной революции был ознаменован переходом деревянных деталей к металлическим. Движители на ветряной и водяной тяге уже создавали такие усилия, которые деревянным деталям было выдержать сложно. Основным фактором промышленной революции явилось создание более совершенных механизмов, поиск новых энергетических ресурсов. Появление паровой машины потребовало наличие очень больших мощностей. Следовательно появилась нужда в конструировании металлических редукторов. К середине девятнадцатого века ручные ткацкие станки уже стали отходить далеко на задний план и заменяться механическими с втрое большей производительностью.

Энергия стала дешеветь, что привело к повышению быстродействия станков и укрепило их экономическое преимущество. Паровой двигатель обладал достаточной мощью, чтобы запускать несколько текстильных станков. Станки размещали вокруг парового двигателя для повышения КПД. Паровой двигатель развязал руки производственным возможностям, что позволило строить предприятия как у воды, так и в тех местах, где были уголь, транспорт, рабочие руки и рынки сбыта. Новое время селекционировало оптимальные конструкции зубчатых передач.

Большую популярность обрели именно те, которые выдавали наиболее высокий экономический эффект. Середина 19 века ознаменовалась появлением первых серийных редукторов. Ну а появление через несколько лет двигателей внутреннего сгорания и электрического привода, ознаменовало создание редукторов с заданными параметрами. Зубчатые механизмы передавали вращательные движения от двигателей с высокими оборотами и преобразовывали их параметры. Даже первейшие образцы электродвигателей и внутреннего сгорания были наделены слишком большой скоростью и моментом, что, априори, не подходило к использованию в промышленности. Сегодня, конечно же сложно найти любое транспортное средство или технологическое оборудование, которое лишено зубчатого механизма. Редукторы применяются практически во всех автомобилях и технологическом оборудовании. Как Вы уже поняли, зубчатые передачи прошли много лет развития.

Конструктивные особенности червячного редуктора

Базовые элементы конструкции червячного редуктора:

• колесо;
• оси валов;
• червяк червячной передачи (винт);
• сами валы, расположенные перекрестно под прямым углом.

Вращательное движение в червячном редукторе передается от винта колесу. В отличие от зубчатой передачи при таком принципе действия достигается большее передаточное отношение (до 80) одной ступени, сниженная шумность работы и более плавный ход рабочих органов (обеспечивается перекрестным расположением с точным углом).
В плане особенностей исполнения корпуса зубчатый и червячный редуктор одинаково требовательны. Для обеспечения надежной долгосрочной работы систем применяется довольно сложная конфигурация «коробки», соответствующей высоким требованиям в части прочности, устойчивости к действию внешних факторов и т. д.

Выполняется корпус редуктора с червячной передачей (равно как и с цилиндрической или зубчатой, конической):

• из серого чугуна (метод литья);
• усиленных алюминиевых сплавов (используется реже чугунных);
• стали с антикоррозионной обработкой (сварное изготовление, применяется в рамках индивидуального заказа под конкретные условия работы).

Принцип работы газового редуктора

По типу конструкции устройства подразделяются на два основных вида — прямые и обратные. Не углубляясь в тонкости конструкции, можно сказать, что работа газового редуктора направлена на понижение выходного давления до требуемого показателя при помощи системы мембран, пружин и клапанов. Для сжатых газов редукторы рассчитываются на входное давление до 250 атмосфер, для сжиженных — до 25 атмосфер. На выходе баллонные редукторы регулируют давление в диапазоне 1-25 атмосфер. Контроль над входным и выходным давлением осуществляется при помощи независимых встроенных манометров (1 или 2).

Расчет конического редуктора

Главным параметром конического редуктора является реальный диапазон передаточных отношений, который составляет 6,3 (в других вариантах может находиться в диапазоне от 1 до 1000). Основная сфера применения — это передача вращающего момента между валовыми механизмами. В качестве недостатка конического редуктора, можно назвать сравнительную сложность при их производстве и выполнении монтажных операций.

При изготовлении конического редуктора рассчитывается передача по контактным напряжениям, в ходе данного процесса проверяется напряжение изгиба, и определяются объемный размер и масса зубчатых колесных приспособлений, размеры корпусного основания оборудования и цельный вес конического редуктора. На все перечисленные параметры оказывает существенное влияние выбор разновидности термической обработки.

По сравнению с аналогичными механизмами, можно выделить следующие преимущества конического редуктора:

— повышенная безопасность при эксплуатации; — высокая аксиальная и радиальная несущая способность; — некоторое увеличение вращающего момента на выходе; — бесшумность в рабочем состоянии; — длительный срок службы и сравнительная простота в ремонте и техобслуживании.

К недостаткам относится сложная технология производства и монтажа конического редуктора, а также большие осевые и изгибные нагрузки на валовый механизм.

Достоинства и недостатки

Конструкция конических редукторов схожа с цилиндрическими, поэтому достоинства и недостатки у них схожи. Основное достоинство конического редуктора заключается в расположении шестерней или муфт под углом. Это дает возможность передать вращение от ведущего вала к ведомому, находящемуся к первому под углом в 90 градусов.

Еще одним немаловажным достоинством такого устройства является невосприимчивость к переменным и кратковременным нагрузкам. За это они часто применяются в производственных процессах с частыми запусками.

Как было сказано выше, конические редукторы имеют схожее с цилиндрическими устройство, но есть свои недостатки. К ним относятся:

• более низкий КПД;
• заедание колес происходит чаще.

Несмотря на то, что КПД такого агрегата на 10% ниже и возможны случая заедания шестерней, конические редукторы пользуются большим спросом и нашли себе применение во многих сферах.

Конический редуктор: применение и выбор.

В коническо-цилиндрических редукторах коническая ступень является первой после электродвигателя.

Индустриальные коническо-цилиндрические редукторы (для краткости будем называть их коническими редукторами) используются в тех случаях, когда речь идет об исключительно высоких передаваемых крутящих моментах и тяжелых условиях эксплуатации.

Например, часто они встречаются в приводах магистральных конвейеров или другого промышленного оборудования.

Euronorm имеет возможность комплектации конических редукторов двигателем на раме, гидромуфтой, внешним тормозом и пр., например, ниже пример навесного исполнения редуктора с реактивным рычагом (штангой) для закрепления от проворота, выполненный нами для одного из заказчиков, с соединением электродвигателя через переходной фланец (фонарь) – компактное и простое решение, не требующее выверки соосности валов электродвигателя и редуктора, что значительно упрощает монтаж и является гарантией правильной сборки конического редуктора с двигателем низкоквалифицированным персоналом.

Помимо общепринятой компоновки конического редуктора с осями всех валов, расположенных в одной плоскости, также существует иногда необходимость в более сложной конфигурации конического редуктора, например, ниже представлен другой проект Euronorm, выполненный по спецзаказу:

Вентилятор часто ставится на входной вал конической передачи с целью более эффективного охлаждения редуктора, так как, несмотря на то, что КПД конической передачи и в целом коническо-цилиндрических редукторов достаточно высок, все же площади их поверхности недостаточно, чтобы рассеять даже те 2-5% (в зависимости от количеста ступеней) энергии, которые преобразуются в тепло.

В отличие от мотор-редукторов требования, предъявляемые к коническим редукторам для тяжелой промышленности несколько иные:

Ремонтопригодность – для возможности ремонта тяжелых индустриальных конических редукторов корпус редуктора должен иметь разъем по осям валов, и в целом не требовать наличия особых инструментов и приспособлений. Конические редукторы Euronorm обладают всеми этими свойствами.

Долговечность и надежность – покупая дорогостоящее оборудование, заказчики должны быть уверены в надежном вложении средств.

У Euronorm зубчатые колеса производятся по классу точности 6, подшипники и уплотнения используются только высшего качества, от известных производителей: Simrit и SKF – достаточно известные бренды, чтобы гарантировать качество всего продукта в целом.

Также на ресурс и надежность работы влияние оказывает правильность выбора редукторов.

Как правило при подборе индустриального конического редуктора мы ориентируемся на ресурс не менее 100 000 часов, если нет других указаний от заказчика.

Применение конических редукторов

• Оборудование группы А характеризуется равномерной работой, малыми инерционными массами и отсутствием ударов и вибраций.

Включает: фасовочные машины, сверлильные станки, элеваторы, упаковочные машины, винтовые конвейеры, ленточные конвейеры, подъемники, вентиляторы, миксеры, рольставни, вязальные машины, сборочные конвейеры, стиральные машины, манипуляторы.

• Оборудование группы В характеризуется неравномерной работой, средними по величине инерционными массами и средним уровнем ударов и вибраций.

Включает: гибочные машины, дозаторы, токарные станки, приводы поворотного стола, элеваторы (тяжелые), намоточные машины, смесители, машины для консервирования, шаровые мельницы, мукомольные и комбикормовые заводы, миксеры (тяжелые), смесители (тяжелые), раздвижные ворота, упаковочные машины, ткацкие машины, лебедки, бетоно-смесительные машины.

• Оборудование группы С характеризуется крайне неравномерной работой, большими инерционными массами и сильными ударными и знакопеременными нагрузками.

Включает: пресс-подборщики, машины для раскройки листового металла, дробилки, брикетировочные прессы, эксцентриковые прессы, каландры, поршневые насосы, бумагорезательные машины, галтовочные барабаны, агитаторы, рольганги, вибрационные машины, вальцы, цементные мельницы, центрифуги, измельчители.

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

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:

• По типам передач и числу ступеней;
• По расположению осей входного/выходного валов в пространстве и относительно друг друга;
• По способу крепления.

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

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).

Потенциал 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

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:

• развернутая узкая;
• развернутая;
• раздвоенная;
• соосная.

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.

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)

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

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)

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)

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

Цилиндрические агрегаты

Наиболее распространенные варианты. Они служат на всех сферах производства промышленности, преимуществом данного вида является его простота, и отсутствие необходимости в охлаждении, поскольку нагреваться там нечему.

Такой класс ещё и имеет очень высокий коэффициент полезного действия — до 98 %! Некий АК-47 в мире машинных конструкций.

Способность выдерживать большие нагрузки снимает ограничение в сферах их использования. Они применяются как в металлорежущих станках, так и в мешалках и измельчителях.

Особенности конструкции цилиндрического редуктора

В конструкции цилиндрического редуктора используется зубчатая передача. По исполнению данные устройства делят на одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые и четырехступенчатые модели.

Расположение валов делит цилиндрические редукторы на 2 вида:

• конструкция цилиндрического редуктора с параллельными валами;
• соосно расположенными валами (когда расстояние между осями ниже межосевого удаления передач – к этому классу относятся все одноступенчатые модели).

Крепятся цилиндрические редукторы одним из 3 способов – на лапы, фланцы или надсадным методом. К плюсам оборудования относят более высокий КПД, чем КПД червячной передачи, отличную нагрузочную способность и долговечную службу при различных режимах эксплуатации (в том числе, с частыми пусками-остановками). Здесь же – надежность, отсутствующая опция самоторможения и малый объем вырабатываемого тепла.
Цилиндрические редукторы позволяют работать в большом диапазоне передаточных чисел, что определяет широкую сферу их применения. Такими устройствами оборудуются всевозможные станки, подъемники, мешалки, экструдеры и т. д. Особенность цилиндрической передачи – шумность при работе и требовательность в плане обслуживания.

Волновые передачи

Появление и дальнейший процесс развития волновой передачи был осуществлен в далеком 1959 году. Изобретателем, а также человеком, который запатентовал эту технологию, стал американский инженер Массер.

Волновой редуктор состоит из нескольких основных элементов:

• Неподвижное колесо, имеющее внутренние зубья.
• Вращающееся колесо, имеющее наружные зубья.
• Водило.

Среди преимуществ, которые можно выделить у этого способа передачи движения, — меньшая масса и размеры устройства, более высокая точность с кинематической точки зрения, а также меньший мертвый ход. Если есть необходимость, то использовать такой тип передачи движения можно и в герметичном пространстве, не используя при этом уплотняющие сальники. Данный показатель наиболее важен для такой техники, как авиационная, космическая, подводная. Кроме того, волновой редуктор применяется и в некоторых машинах, использующихся в отрасли химической промышленности.

Примеры наших цилиндрических редукторов

Редуктор конический, одноступенчатый, аппарата воздушного охлаждения

Документация:
Техническая, сервисная документация, протокол тестового испытания (без нагрузки), подтверждающие сертификаты производителя Вам будут предоставлены бесплатно.

Сертификаты качества:

Имеются сертификаты качества и типовые одобрения на продукцию следующих организаций и обществ: GL / DNV / ABS / RS / CCS / LRS/ГОСТ Р

Покраска и консервирование:

Заводская стандартная покраска. Консервация внешних открытых частей и элементов редуктора с Tectyl 506. Внутренние компоненты Tectyl 511.

Наша компания предлагает купить конические редукторы от надежного производителя.

• Bevel gearbox
• Kegelradgetrieben
• Reductores de engranajes cónicos

Ваши запросы на оборудование просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail, тел. +7 (495) 225 57 86.

Центральный сайт компании ENCE GmbH Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:

России Казахстане Украине Туркменистане Узбекистане Латвии Литве

Конструкция №2

Редуктор конический одноступенчатый с горизонтальным быстроходным и вертикальным тихоходным валами. Особенностью конструкции редуктора является система смазывания и защиты подшипников. Зацепление смазывается окунанием шестерни в масло. Подшипники ведущего вала смазываются раздельно и каждый подшипник имеет двустороннее мазеудерживающее устройство. Нижний подшипниковый узел защищен от попадания в него жидкого масла двумя стаканами, неподвижно закрепленными: один — на корпусе, а другой — на колесе. Стакан, закрепленный на колесе, имеет форму расширяющегося книзу конуса, что обеспечивает отбрасывание масла от вала при вращении.

Конструктивные особенности редуктора

Конструктивное исполнение – это корпус, внутри которого находятся все элементы передачи – валы, шестерни и подшипники, зубчатые колеса и другие. За счет разницы передаточных чисел сопряженных шестерен, редуктор может снижать скорость вращения выходного вала, относительно скорости входного. Благодаря этому свойству, редуктор активно используется как привод для разных двигателей и механизмов. Универсальность применения, которой обладает редуктор, предопределяет его широкое применение в промышленности.

Для работы, например, конвейера, нужны подшипники и приводные цепи, способные обеспечить движение различных транспортеров и грузовых площадок. Все конвейерные механизмы приводит в движение мотор-редуктор, представляющий собой электродвигатель, конструктивно совмещенный с центральной шестерней редуктора любого типа передачи.

Благодаря тому, что мотор-редуктор имеет простую конструкцию, он не требует постоянного технического обслуживания, а его компактные размеры позволяют закрепить на раму подъемного механизма, не занимая лишнего пространства. В редукторах высокоточного позиционирования, используются радиально-аксиальные подшипники, установленные в композитные положения, обеспечивающие плавное и бесшумное вращение вала. Редукторы разного типа устроены по своему, их валы могут находиться как в одной плоскости, так и под углом друг к другу. От этого зависит производительность редуктора и его передаточное число.

Исполнения быстроходного вала для конического редуктора.

Исполнения быстроходного вала конического редуктора для случая применения между электродвигателем и редуктором ременной или цепной передачи представлены на рис. 1…4.

Рис. 1, 3, 4 — подшипники вала шестерни и шкива (звездочки) раздельны. Шкив (звездочка) опирается через два своих подшипника на стакан. Вал разгружен от сил натяжения ремня, крутящий момент со шкива (звездочки) передается или через упругую муфту и шлицы (рис. 3), или через жесткую компенсирующую муфту (рис. 1), или через шлицы (рис. 4).

Рис. 2 — шкив расположен непосредственно на валу и нагружает его силами от натяжения ремня.

Соседние страницы

• Кинематические схемы редукторов
• Редуктор с вертикальными валами
• Редуктор с двумя быстроходными валами.
• Редуктор двухступенчатый
• Редуктор двухступенчатый соосный
• Варианты исполнений опор валов цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора
• Редуктор с торсионными валами
• Редуктор двухступенчатый трехпоточный соосный
• Редуктор соосный цилиндрический с внутренним зацеплением тихоходной ступени
• Мотор-редуктор МЦ2С-125
• Редуктор цилиндрический Ц2-160
• Редуктор цилиндрический двухступенчатый 1Ц2У.
• Редуктор Ц2-200.
• Редуктор специальный
• Редуктор Ц3КФ-100
• Редуктор РТЦ-500.
• Редуктор трехступенчатый
• Редуктор РЦТ-1015.
• Редуктор конический К-125.
• Редуктор коническо-цилиндрический
• Редуктор червячный.
• Мотор-редуктор цилиндрическо-червячный.
• Редуктор цилиндрическо-червячный.
• Редуктор червячный двухступенчатый.

Что делает редуктор

Само по себе слово редуктор в буквальном смысле означает понижение. Соответственно, редакторы были придуманы для того, чтобы понижать частоту вращения. При этом редуктор повышает мощность крутящего момента. Как уже было сказано нами в начале статьи, редукторы используют в автомобилях. Там они нужны для того, чтобы осуществлять понижение передачи и возврат. Этот принцип хорошо можно увидеть на примере работы передач велосипеда, где роль редуктора выполняют так называемые звездочки. Отметим, что сегодня редукторы используются не только в машинах, но и во многих двигателях, а также для снижения и поддержания давления рабочей среды, в том числе газа, пара и жидкости.

Передачи и параметры конического редуктора

Вид редуктора зависит от состава передач и положения осей вращения валов. Различают такие типы передач: цилиндрическая, планетарная, коническая, червячная, глобоидная и волновая. Одной из разновидностей углового редуктора является конический, который служит для уменьшения частоты вращения при одновременном повышении вращающего момента. В корпусе механизма находятся передачи с постоянным передаточным отношением.

Конический редуктор имеет следующие параметры: невысокая окружная скорость, средний уровень надежности, точности и металлоемкости, сравнительно низкая себестоимость и трудоемкость. Кроме того, в зависимости от вида передач, расположения осей валового механизма и числа ступеней конические редукторы подразделяются на соосные механизмы, параллельные приспособления, скрещивающиеся и пересекающиеся устройства, могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение осей валового механизма и крепиться либо на плиточной основе, либо на приставных опорных лапах. Также ось выходного валового механизма может находиться сбоку, сверху или снизу, относительно плоскости основания.

Современный конический редуктор имеет колесное соединение с круговыми зубьями. Чтобы избежать отрицательной осевой силы на шестерне необходимо, соблюдать совпадение направления вращения зубчатого колесного соединения и наклона линии зуба. Диапазон передаточных чисел составляет от 1 до 5, наиболее распространенный угол наклона равен 350. Существуют также коническо-цилиндрические редукторы, которые выполняют с быстроходной конической ступенью.

Входные и выходные валы редукторов

В редукторах обычно применяются обычные прямые валы, имеющие форму тел вращения. На валы редукторов действуют внешние нагрузки, консольные нагрузки и усилия преодоления зацеплений. Крутящий момент на валу определяется рабочим крутящим моментом редуктора или реактивным крутящим моментом привода. Консольная нагрузка определяется способом соединения редуктора с двигателем, зависит от радиального или осевого усилия на вал. В ряде машин, к которым предъявляются особые требования в отношении габаритов или веса используются редукторы с полым валом. Полый вал редуктора позволяет располагать вал исполнительного механизма внутри редуктора, тем самым отпадает необходимость использовать переходные полумуфты и т.п.

Проектирование конических редукторов

Особое внимание при проектировании конического редуктора уделяется прочным и долговечным подшипниковым опорам. Для установки валов конического редуктора чаще всего применяют конические роликоподшипники или шарикоподшипники с глубоким желобом, в зависимости от исполнения. Для специальных версий применяются радиально-упорные шарикоподшипники для снижения температуры или усиленные подшипники для очень высокой нагрузки на вал. Срок службы подшипников рассчитан на 20 000 часов работы.

При проектировании корпусов конических редукторов и подшипниковых опор необходимо следить за тем, чтобы во время работы не происходило чрезмерного смещения валов. Не менее важно, чтобы корпус и детали, подлежащие установке с точки зрения параллельности, перпендикулярности, посадки и концентричности, изготавливались в пределах установленных допусков.

• Допустимое отклонение расположения отверстий конического редуктора: ± 0,02 мм
• Допустимое отклонение оси от угла 90°: ± 2 угловых минуты

Чтобы правильно выбрать конструкцию подшипниковых опор, необходимо знать величину и направление сил в зубчатом зацеплении и любых внешних дополнительных сил. Для конических зубчатых колес со спиральными зубьями осевые усилия, возникающие в результате осевых составляющих контакта зубьев, должны учитываться для подшипников. Направление этих сил зависит от направления спирали конических зубчатых колес и направления вращения. В стандартных конических зубчатых передачах шестерня левосторонняя, а зубчатое колесо правостороннее.

Важным параметром редуктора является люфт в коническом зацеплении. Конические зубчатые колеса предназначены для работы с предварительно заданным люфтом. Величина люфта зависит от модуля зацепления. Если люфт установлен слишком большой или слишком маленький, может возникнуть шум и преждевременный износ. Редуктор в специальном исполнении с уменьшенным люфтом так же доступен по запросу заказчика.

Уровень шума при работе конического редуктора составляет около 75 дБ, и зависит от качества зубчатой передачи. Максимально допустимая температура поверхности корпуса редуктора 80°C. Уплотнения валов конического редуктора могут быть с пылезащитной кромкой или без нее, согласно DIN 3760. Материал уплотнений — NBR или Витон.

Сплошные валы спроектированы со шпонками по DIN 6885/1 и центральными отверстиями по DIN 332/2. Полые валы редуктора имеют шпоночный паз в соответствии с DIN 6885. В дополнение к стандартной конфигурации конического углового редуктора могут поставляться редукторы с несколькими выходными валами, общим числом до 6-ти. Доступна специальная версия конического редуктора с валами из нержавеющей стали или хромированными. Конструктивно конические редукторы могут оснащаться сплошными или полыми валами, фланцем под установку двигателя или фланцем на стороне выходного вала.

Стандартный ряд доступных конических редукторов подразделяется на достаточное число типоразмеров, определяющих габарит редуктора и соответствующие ему показатели передаваемого крутящего момента. Так же конические редукторы отличаются передаточным числом стандартно от 1 до 6, влияющим на показатели скорости и мощности конкретного редуктора. Конические редукторы с передаточными отношениями, отличными от стандартных, возможны по запросу. Конический редуктор может использоваться в качестве как понижающей, так и повышающей (максимально до 2х) зубчатой передачи.

Для правильного выбора конического редуктора рабочие параметры, необходимые для соответствующего привода, должны быть определены в соответствии с надлежащими расчетами. В частности, необходимо учитывать различные варианты нагрузки, время работы и условия окружающей среды. Возможности привода на основе конического редуктора не безграничны, поэтому, все рабочие факторы, перечисленные в таблицах, должны соблюдаться. Нормальными условиями работы являются указанные значения мощности, постоянная нагрузка при устойчивой работе, малые инерционные массы и 8 -10 часов работы в день при температуре окружающей среды 20°C.

Срок службы редуктора

Срок службы редуктора зависит от правильных расчетов параметров действующей нагрузки. Также на длительность работы влияет своевременное профилактическое обслуживание редуктора, замена масла и сальников. Регулярный профилактический осмотр позволит избежать незапланированного ремонта или замену редуктора. Уровень масла контролируется через смотровое окно в редукторе и при необходимости доливается до нужного уровня.

Ниже приведена таблица зависимости срока службы редуктора от типа передачи:

Эскизная компоновка редуктора

Эскизная компоновка устанавливает положение шестерни и колёса закрытой зубчатой передачи, шестерни открытой передачи и муфты относительно стенок корпуса редуктора и подшипниковых опор, определяет расстояния l

Б и
l
Тмежду точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов, а также точки приложения сил давления от шестерни открытой передачи и муфты на расстоянии
l
оп и
l
м от точки приложения реакции ближнего подшипника (рис.3.2).

При необходимости эскизная компоновка выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге формата А2 или А1 карандашом в контурных линиях в масштабе 1:1 и должна содержать эскизное изображение редуктора в двух проекциях, основную надпись (см. рис.3.2 и рис. 6.1 форма 1). Эскизную компоновку редуктора рекомендуется выполнять в такой последовательности:

1. Намечают расположение проекций компоновки в соответствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами колёс.

2. Проводят оси проекций и осевые линии валов.

В цилиндрическом редукторе оси валов проводят на межосевом расстоянии параллельно друг другу, в коническом – под углом 90°.

Рис.3.2

3. Вычерчивают зубчатую передачу в соответствии с геометрическими параметрами шестерни и колеса, полученными в результате проектного расчёта. Места зацепления колёс показывают в соответствии с рис. 3.3: а

– передача цилиндрическая;
б
– коническая.

Рис.3.3

4. Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колёс за внутренние стенки корпуса контур стенок проводят с зазором = 8…10 мм. Расстояние hM

(рис.3.2) между дном корпуса и поверхностью вершин зубъев колёс для всех типов редукторов принимают
hM
4 (с целью обеспечения зоны отстоя масла).

Действительный контур корпуса редуктора зависит от его кинематической схемы, размеров деталей передач, способа транспортировки, смазки и тому подобного и определяется при разработке конструктивной компоновки.

5. Вычерчивают ступени вала на соответствующих осях в соответствии с геометрическими размерами d

и
l
, полученными в проектном расчёте валов (см. табл. 3.1), и графическим определением конструкции валов для цилиндрического редуктора (см. рис. 3.1,
а
,
б
и рис. 3.2). Ступени валов вычерчивают в последовательности от 3-й к 1-й. При этом длина 3-й ступени
l
3 получается конструктивно как расстояние между противоположными стенками редуктора или равное длине ступицы колеса.

6. На 2-й и 4-й ступенях вычерчивают контуры подшипников по размерам d,D,B (T, С)

в соответствии со схемой их установки (см. табл.3.2). Для конических роликоподшипников

Контуры подшипников проводят основными линиями.

7. Определяют расстояния l

Б и
l
Т между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов.

Радиальную реакцию подшипника считают приложенной в точке пересечения нормали к середине поверхности контакта наружного кольца и тела качения подшипника с осью вала (рис. 3.4):

а) для радиального подшипника точка приложения реакции лежит в средней плоскости подшипника, а расстояние между реакциями опор вала (см. рис. 3.4, в): lТ = LТ — B;

б) для радиально-упорных шарикоподшипников и конических роликовых точка приложения реакции смещается от средней плоскости подшипника и её положение определяется расстоянием a

, измеренным от широкого торца наружного кольца (см. рис. 3.4,
а
,
б
):

для радиально-упорных однорядных шарикоподшипников;

для конических однорядных роликоподшипников.

Здесь d , D , B , T—

геометрические размеры подшипников;

— угол контакта ; e

— коэффициент осевого нагружения.

Рис.3.4

8. Определяют точки приложения консольных сил:

а) на выходном валу силы (давления F

опремённой или цепной передач; зацепления зубчатых передач
Ft
oп,
Fa
oп,
Fr
oп) считают приложенными к середине выходного конца вала
l
1 на расстоянии
l
оп от точки приложения реакции ближнего подшипника (см. рис. 3.4
в
) .

б) на входном валу силу давления муфты F

м, приложенную между полумуфтами, считают распределённой, поэтому можно принять, что точка приложения силы
F
м находится посередине выходного конца соответствующего вала на расстоянии
l
м от точки приложения реакции смежного подшипника (см. рис.3.4,
а
и
б
).

9. Проставляют на проекциях эскизной компоновки необходимые размеры.

Пример конструкции выходного вала показан на рис. 3.4, в

. В одноступенчатом цилиндрическом редукторе обычно применяют зубчатое колесо с симметричной ступицей и располагают его на равных расстояниях от опор.

В индивидуальном и мелкосерийном производствах валы изготовляют ступенчатыми, снабжая буртами для упора колёс и подшипников. Во всех вариантах конструкций подшипники устанавливают «враспор». Регулировка подшипников выходного вала, как и подшипников входного вала, осуществляется установкой набора тонких металлических прокладок под фланец привертной крышки, а в конструкциях с закладной крышкой установкой компенсаторного кольца при использовании радиального шарикоподшипника или нажимного винта при использовании конических роликоподшипников.

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.

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.

Передаточное отношение редуктора

По функциональности редукторы делят на устройства общего и специального назначения. В первом случае параметры оборудования при использовании с разной техникой уже заданы ГОСТами и нормалями. Во втором могут устанавливаться специфические требования, согласно плану режима работы и условиям будущей эксплуатации приводных систем.

В зависимости от класса редуктора по назначению он может иметь разный диапазон передаточных чисел (отношений). Последние во многом задают возможности устройства и зависят от конструктивных факторов:

• количества ступеней;
• типа используемых передач.

В современных устройствах передаточное отношение может доходить до 100 000. Оно бывает постоянным и изменяющимся и делит все механизмы по количеству скоростей вращательного движения на одно-, двух- и многоскоростные. Первые имеют постоянное передаточное отношение, вторые и третьи – изменяющееся.