Редукторы - продукция материально-технического назначения. Эти механизмы служат для изменения скорости вращения при передачи вращательного движения от одного вала к другому.
Мотор-редуктор представляет собой электродвигатель и редуктор, соединенные в единый агрегат (в некоторых странах его называют редукторным электродвигателем). Мотор-редуктор более компактен по сравнению с приводом на базе редуктора, его монтаж значительно проще, кроме того, уменьшается материалоемкость фундаментной рамы, а для механизма с насадным исполнением (с полым валом) не требуется никаких рамных конструкций. Большое количество конструкционных решений и типоразмеров дает возможность оснащения предприятий прецизионными редукторами приводов различных назначений, размеров и мощностей. Мотор редуктор, как универсальный элементы электропривода, находят свое применение практически во всех областях промышленности.
Наибольшее распространение в промышленности получили планетарные и цилиндрические мотор-редукторы , выполненные по соосной схеме взаимного расположения электродвигателя и выходного вала. А также червячные мотор-редукторы с расположением электродвигателя под 90град. к выходному валу.
К мотор-редукторам общемашиностроительного применения относят :
- цилиндрические мотор-редукторы (1МЦ2С, 4МЦ2С),
- планетарные мотор-редукторы (3МП, МПО-1М, МПО-2М, МП1, МП2, МП3),
- спироидные мотор-редукторы,
- червячные и цилиндрическо-червячные мотор-редукторы (МЧ, UD-RV (аналог NMRV) , МЧ2, DRV),
- волновые мотор-редукторы (МВз-80, МВз-160),
- мотор-редукторы специального назначения.
Облaсть применения редукторов
Средства автoматизации и сиcтемы управления, устройства регулирования, автoматические и автоматизированные cистемы управления, cледящие мини-приводы, cредства обработки и предcтавления информации, спeциальные инструменты, медицинская тeхника. Наибольшее распространение в промышленности получили планетарные редукторы и цилиндрические редукторы, выполненные по схеме взаимного расположения электродвигателя и выходного вала. Такие механизмы пригодны для использования в умеренных климатических условиях, при установке в помещении или на открытом воздухе под навесом. В стандартном исполнении они грунтуются краской методом окунания, а затем покрываются сине-серой алкидной эмалью воздушной сушки. Имеются также и специальные покрытия. Для экстремальных условий и установки на открытом воздухе имеется окраска для всемирного использования. Верхняя предельная температура 105 K (при температуре охлаждающей среды +40°C), Максимальная допустимая непрерывная температура 155°C.
ВИДЫ РЕДУКТОРОВ.
Цилиндрический редуктор.
Цилиндрический редуктор - это одна из самых популярных разновидностей редукторов. Он, как и все редукторы, служит для изменения скорости вращения при передачи вращательного движения от одного вала к другому. Именно редукторный привод один из наиболее распространенных видов приводов современных механических систем общепромышленного применения. Более ста лет назад перед нашей промышленностью стояла задача обеспечить нужды страны в цилиндрических редукторах. С этим успешно справлялись открывающиеся заводы. В настоящее время выпуск качественной и надежной продукции обеспечивается мощной производственной базой. Сейчас производят различные типы продукцией: цилиндрический редуктор одно-, двух-, и трехступенчатый. От работоспособности и ресурса цилиндрического редуктора во многом зависит обеспечение требуемых функциональных параметров и надежности машины в целом. Показатели долговечности и надежности элементов привода и, в частности, редукторов и мотор-редукторов, зависят от обоснованного выбора самого редуктора при проектировании машины, т.е. соответствия этого выбора действующей нормативной документации (НД). Неправильный выбор редуктора снижает его рыночную конкурентоспособность, нанося ущерб производителю, и может привести к значительным экономическим потерям потребителя машиностроительной продукции из-за внеплановых простоев, роста ремонтных затрат и пр. Одно из важнейших требований обеспечения конкурентоспособности цилиндрического редуктора – наилучшее соответствие его паспортных характеристик реальным эксплуатационным условиям нагружения и работы привода машины.
К цилиндрическим редукторам относятся следующие редуктора:
Червячный редуктор.
Заказать мотор-редукторы любого типа по оптимальным ценам в Москве вы сможете по телефону 8-800-2000-220 или в офисах продаж компании ООО ПТЦ "Привод"
Неправильный выбор редуктора снижает его рыночную конкурентоспособность, нанося ущерб производителю, и может привести к значительным экономическим потерям потребителя машиностроительной продукции из-за внеплановых простоев, роста ремонтных затрат и пр. Существует специальный ГОСТ 27142-97 для данных механизмов (начало действия: 01.01.2002) Стандарт распространяется на вновь проектируемые конические и коническо-цилиндрические редукторы общемашиностроительного применения с межосевым углом конической передачи 90 градусов. Он устанавливает номинальные значения основных геометрических параметров зубчатых передач, передаточных чисел редуктора, номинальных крутящих моментов, допускаемых радиальных консольных нагрузок на выходных концах валов, размеров выходных концов валов, высот осей.
Цикл лекций Техническая механика (продолжнение)
4. Виды передач
Вращательное движение в машинах передается при помощи фрикционной, зубчатой, ременной, цепной и червячной передач. Будем условно называть пару, осуществляющую вращательное движение, колесами. Колесо, от которого передается вращение, принято называть ведущим, а колесо, получающее движение - ведомым.
Рисунок - Устройство передачи
Всякое вращательное движение можно измерить оборотами в минуту. Зная число оборотов в минуту ведущего колеса, мы можем определить число оборотов ведомого колеса. Число оборотов ведомого колеса зависит от соотношения диаметров соединенных колес. Если диаметры обоих колес будут одинаковы, то и колеса будут крутиться с одинаковой скоростью. Если диаметр ведомого колеса будет больше ведущего, то ведомое колесо станет крутиться медленнее, и наоборот, если его диаметр будет меньше, оно будет делать больше оборотов. Число оборотов ведомого колеса во столько раз меньше числа оборотов ведущего, во сколько раз его диаметр больше диаметра ведущего колеса.
Фрикционная передача
При фрикционной передаче вращение от одного колеса к другому передается при помощи силы трения . Оба колеса прижимаются друг к другу с некоторой силой и вследствие возникающего между ними трения вращают одно другое.
Достоинства фрикционной передачи:
· Простота изготовления тел качения;
· Равномерность вращения и бесшумность работы;
· Возможность бесступенчатого регулирования частоты вращения и включения/выключения передачи на ходу;
· За счет возможностей проскальзывания передача обладает предохранительными свойствами.
Недостатки фрикционной передачи:
· Проскальзывание, ведущее к непостоянству передаточного числа и потери энергии;
· Необходимость обеспечения прижима.
Применение :
В машиностроении чаще всего применяют бесступенчатые фрикционные передачи для бесступенчатого регулирования скорости.
Рисунок - Фрикционная передача: а - лобовая передача, б - угловая передача, в - цилиндрическая передача
Особенно приемлемы передачи цилиндрическая и лобовая. Колеса для передач можно делать деревянные. Для лучшего сцепления, рабочие поверхности колес следует "обшить" слоем мягкой резины толщиной в 2-3 мм. Резину можно или прибить мелкими гвоздиками, или приклеить клеем.
Зубчатая передача
В зубчатых передачах вращение от одного колеса к другому передается при помощи зубьев . Зубчатые колеса вращаются намного легче фрикционных. Объясняется это тем, что здесь нажима колеса на колесо совсем не требуется. Для правильного зацепления и легкой работы колес профиль зубца делают по определенной кривой, называемой эвольвентой.
Рисунок - Устройство зубчатой передачи
Шестеренчатая передача применяется не только с параллельными валами, когда используются так называемые цилиндрические шестерни, но и тогда, когда валы идут под любым углом. Такая передача под углом называется конической зубчатой передачей, а шестерни - коническими (ж).
Конические шестерни, так же как и цилиндрические, бывают со спиральным косым зубцом (з). Такие шестерни обычно применяются в автомобилях (для плавности работы). В зубчатых передачах можно применить шестерни с рейкой. Для периодического вращения может применяться шестеренчатая пара, у которой ведущая шестерня имеет неполное число зубцов.
Рисунок - Шестеренчатая передача
Ведущие шестерни встречаются и с одним зубцом. Такие передачи очень часто применялись в счетных механизмах. Ведущая шестерня имеет один зубец, а ведомая - десять, и, таким образом, за один оборот ведущей шестерни ведомая повернется всего на одну десятую оборота. Чтобы повернуть ведомую шестерню на один оборот, ведущая должна сделать десять оборотов.
Рисунок - Виды шестеренчатых передач: а - шестерня с одним зубом, б - мальтийский крест
Достоинства :
· Значительно меньшие габариты, чем у других передач;
· Высокий кпд (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1-2%);
· Большая долговечность и надёжность.
Недостатки :
· Шум при работе;
· Необходимость точного изготовления.
Применение: Наиболее распространённый вид механических передач. Их применяют для передачи мощностей - от ничтожно малых до десятков тысяч кВт.
К разобранному типу передач можно отнести и так называемое мальтийское зацепление, или мальтийский крест (б). Механизм мальтийского креста применяется для периодического вращения.
Ременная передача
Ременная передача, как и шестеренчатая, встречается очень часто. Ремень, натянутый на шкивы, охватывает какую-то их часть. Эта облегающая часть (дуга) носит, название угла обхвата. Чем больше будет угол обхвата, тем лучше образуется сцепление, лучше и надежнее будет вращение шкивов. При малом угле обхвата может получиться так, что ремень на малом шкиве станет проскальзывать, вращение будет передаваться плохо или его совсем не будет. Угол обхвата зависит от соотношения размеров шкивов и их расстояния друг от друга. На рисунках (а, б) показано, как меняются углы обхвата. Когда требуется увеличить угол обхвата, у передачи ставят нажимной шкив-ролик (в).
Рисунок - Виды ременных передач
В зависимости от расположения валов и ремня ременная передача бывает разных видов:
Открытая передача (г). Оба шкива при такой передаче вращаются в одну сторону.
Перекрестная передача (д). Такую передачу применяют, когда требуется изменить вращение ведомого шкива. Шкивы вращаются навстречу друг другу.
Полуперекрестная передача (е) применяется, когда валы лежат не параллельно, а под углом.
Угловая передача (ж) образуется, когда валы идут под углом, но лежат как бы в одной плоскости. При этой передаче для получения надлежащего направления ремня обязательно устанавливают ролики.
Спаренная передача (з). При этой передаче с одного ведущего шкива могут идти ремни на несколько ведомых шкивов.
Ступенчатая передача (и). Она применяется тогда, когда требуется изменять число оборотов ведомого вала. Оба шкива в этой передаче делаются ступенчатыми. Переставляя ремень на ту или иную пару ступеней, меняют число оборотов ведомого вала. При этом длина ремня остается неизменной.
По своему профилю ремни бывают плоские, круглые и трапецеидальные (к, л, м).
Передаточное число ременных передач берется в пределах 1:4, 1:5 и только в исключительном случае - до 1:8.
При расчете ременной передачи учитывается скольжение ремня по шкивам. Это проскальзывание выражается в пределах 2-3%. Чтобы получить нужные обороты, диаметр ведомого шкива уменьшают в этих же пределах.
Шкивы можно cделать из фанеры или легких металлов.
Достоинства :
· Простота конструкции;
· Возможность расположения ведущего и ведомого шкивов на больших расстояниях (более 15 метров);
· Предохранение механизмов от перегрузки за счёт упругих свойств ремня и его способности проскальзывать по шкивам;
· Возможность работы с большими угловыми скоростями.
Недостатки :
· Постепенное вытягивание ремней, их недолговечность (при больших скоростях работает от 1000 до 5000 часов);
· Непостоянство передаточного отношения (из-за неизбежного проскальзывания ремня);
· Относительно большие размеры.
Применение : Используется очень часто, от бытовой электроники до промышленных механизмов мощностью до 50 кВт.
Червячная передача
Червячная передача служит для получения вращения между валами, пересекающимися в одной плоскости. Передача состоит из винта (червяка) и винтового колеса, которые находятся в зацеплении. При вращении червяка витки ведут зубцы колеса и заставляют его вращаться. Обычно вращение от червяка передается колесу. Обратная передача почти не встречается из-за самоторможения.
Рисунок - Виды червячных передач
Применяется чаще всего при больших передаточных числах в пределах от 5 до 300. Благодаря большому передаточному числу червячная передача широко применяется в качестве механизма для снижения числа оборотов - редуктора.
Редукторы можно сделать по-разному. У одних червяк делается из обыкновенного крепежного винта, у других он изготовляется навивкой на стержень в виде пружины проволоки или узкой медной полоски (на ребро). Для прочности витки к стержню следует припаивать. Червячные шестерни подбирают от ненужного часового механизма. Но их можно сделать и самим: нарезать напильником из латунного или дюралевого диска.
При изготовлении редукторов нужно следить за тем, чтобы винт и шестерня при вращении не имели бы осевого смещения. В быстроходных редукторах его валы следует устанавливать на подшипниках.
Достоинства :
· Плавность и бесшумность работы;
· Большое передаточное число.
Недостатки :
· Усиленное тепловыделение;
· Повышенный износ;
· Склонность к заеданию;
· Сравнительно низкий кпд.
Применение : Преимущественно используется, когда требуется большое передаточное число.
Цепная передача
Цепная передача по сравнению с ременной удобна тем, что не дает проскальзывания и позволяет соблюдать правильность передаточного числа. Цепная передача осуществляется только при параллельных валах.
Рисунок - Виды цепных передач: а - пластинчатая роликовая цепь, б - бесшумная цепь
Основной величиной цепной передачи является шаг. Шагом считается расстояние между осями роликов у цепи или расстояние между зубцами звездочки.
Кроме роликовых цепей, в машинах широко применяются еще зубчатые, так называемые бесшумные цепи. Звездочка такой передачи похожа на шестерню. Зубчатые цепи могут работать на больших скоростях.
Допустимое передаточное число цепных передач может быть до 1:15. Самое малое число зубцов у звездочек берут: у роликовых цепей - 9, а у зубчатых - 13-15. Расстояние между осями звездочек принимают не менее полуторного диаметра большой звездочки.
Цепь надевается на звездочки не туго, как ремни, а с некоторым провисанием. Для регулирования натяжения применяется натяжной ролик. Число оборотов ведомой звездочки зависит от соотношения зубцов на обеих звездочках.
Достоинства :
· Меньшая чувствительность к неточностям расположения валов;
· Возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;
· Возможность передачи вращательного движения на большие расстояния.
Недостатки :
· Повышенный шум и износ цепи при неправильном выборе конструкции, небрежном монтаже и плохом уходе.
Храповые механизмы
Кроме непрерывного вращательного движения, в машинах очень часто применяется прерывистое вращательное движение . Такое движение осуществляется при помощи так называемого храпового механизма. Основными частями храпового механизма являются: храповик (диск с зубцами), рычаг и собачка. Зубцы храповика имеют особую форму. Одна сторона у них сделана пологой, а другая отвесной или несколько поднутренной. Храповик насажен на вал неподвижно. Рычаг же, сидящий рядом с храповиком, может свободно качаться. На рычаге имеется собачка, которая одним концом лежит на храповике. С помощью шатуна или тяги от того или иного ведущего механизма рычаг приходит в качательное движение. При отклонении рычага влево собачка скользит свободно по пологому склону зубцов, не поворачивая храповик. При отходе вправо собачка упирается в уступ зубца и поворачивает храповик на некоторый угол. Так, непрерывно качаясь в ту и другую сторону, рычаг с собачкой приводит храповик с валом в периодическое вращательное движение. Для надежного прилегания собачки к храповику собачка снабжается нажимной пружиной.
Рисунок - Виды храповых механизмов
Но чаще бывает другое назначение храпового механизма - предохранения вала с храповиком от проворачивания. Так, у лебедки при подъеме груза храповик с собачкой не дают барабану провертываться обратно.
Таблица - Обозначение видов передач на схемах:
5. Типы и назначение редукторов
Свое название редуктор получил от латинского слова reductor , что означает «возвращаю обратно». Это и есть основной принцип действия редуктора, который представляет собой сложное механическое устройство, состоящее из одной или нескольких передач зубчатого или червячного типа. Назначение редуктора состоит в том, что при помощи этих передач любое вращение преобразуется и изменяет угловые скорости .
Редукторы входят в системы приводных механизмов. Область применения у редукторов обширна: ни один механизм, который имеет узлы вращения, не обходится без них. Все двигатели, будь то электродвигатели или двигатели внутреннего сгорания, обязательно имеют редукторы разных типов. В редукторе имеется одна или несколько систем передач с зацеплением и постоянным передаточным числом. Именно от типа этих передач зависит тип редуктора.
Классификация редукторов
Редукторы по типам передач бывают конические, цилиндрические, волновые, планетарные – это зубчатые типы передач, а также червячного типа.
Кроме того они могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми и трехступенчатыми системами. При этом в двухступенчатых и трехступенчатых редукторах могут применяться разные типы передач.
Типы редукторов по конструктивному исполнению.
по такому принципу делятся: механические и мотор-редукторы.
Механические редукторы представляют собой просто механические передачи, а мотор-редукторы - это совмещенные в одном корпусе редуктор и электродвигатель.
По типу расположения в пространстве редукторы делятся на горизонтальные и вертикальные . Используются как с моно-передачей, так и с совмещением передач нескольких типов.
Устройство и назначение редуктора
Редуктор представляет собой корпус, в который помещены все элементы передачи – валы, зубчатые колеса, подшипники и остальное. Иногда в корпусе редуктора расположены устройства, которые служат для смазки зацепления и подшипников (к примеру, в корпус редуктора может быть размещен шестеренный масляный насос) или охлаждающие устройства (к примеру, змеевик с водой в корпусе червячного двухступенчатого редуктора).
Таблица - Классификация редукторов в зависимости от вида передач и числа ступеней
| Редуктор | Число ступеней | Виды передач | Взаимное расположение осей входного и выходного валов |
| Цилиндрический | Одноступенчатый | Одна или несколько цилиндрических передач | Параллельное |
| Параллельное или соосное | |||
| Четырехступенчатый | Параллельное | ||
| Конический | Одноступенчатый | Одна коническая передача | Пересекающееся |
| Коническо-цилиндрический | Одна коническая передача и одна или несколько цилиндрических передач | Пересекающееся или скрещивающееся | |
| Червячный | Одноступенчатый; двухступенчатый | Одна или две червячные передачи | Скрещивающееся |
| Параллельное | |||
| Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический | Двухступенчатый; трехступенчатый | Одна или две цилиндрические передачи и одна червячная передача | Скрещивающееся |
| Планетарный | Одноступенчатый; двухступенчатый; трехступенчатый | Каждая ступень состоит из двух центральных зубчатых колес и сателлитов | Соосное |
| Цилиндрическо-планетарный | Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый | Комбинация из одной или нескольких цилиндрических и планетарных передач | Параллельное или соосное |
| Коническо-планетарный | Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый | Пересекающееся | |
| Червячно-планетарный | Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый | Комбинация из одной конической и планетарных передач | Скрещивающееся |
| Волновой | Одноступенчатый | Одна волновая передача | Соосное |
Принцип работы редукторов
Так как в основе работы редуктора лежит передача и преобразование крутящего момента , основной характеристикой механических редукторов является тип механической передачи, которая в них используется.
Типы передач в редукторах:
Цилиндрическая зубчатая передача – один из самых надежных и долговечных типов передач, обеспечивающий высокий ресурс использования. Как правило, применяется в редукторах с особо сложным режимом работы. Этот тип передач подразделяется на прямозубные передачи, косозубчатые и шевронные
передачи;
· Коническая зубчатая передача – в отличие от предыдущей имеет оси входных и выходных валов, которые пересекаются друг с другом. Роторы с такой передачей используются когда необходимо изменить направление передаваемой кинетической энергии;
· Червячная передача – это механическая передача от винта («червяка») к зубчатому колесу. Имеют достаточно высокое передаточное отношение и относительно низкое КПД. Бывают однозаходные и многозаходные ;
· Гипоидная передача (спироидная) – использует для передачи конические колёса со скрещивающимися осями (колеса могут иметь косые или криволинейные зубья). Такой тип передачи отличается низким шумом работы, плавностью хода и высокой нагрузочной способностью;
· Цепная передача – как понятно из названия, использует гибкую цепь для передачи механической энергии. Состоит из двух звёздочек (ведущей и ведомой) и цепи, состоящей, в свою очередь, из подвижных звеньев. Это один из самых универсальных, простых и экономичных типов передач;
· Ремённая передача – передача энергии при помощи гибкого ремня за счет силы трения или сил зацепления (в случае с зубчатыми ремнями). Состоит из ведущего и ведомого шкивов, а также приводного ремня. К преимуществам можно отнести недорогую стоимость, бесшумность и плавность работы, а также легкий монтаж и компенсацию перегрузок за счет проскальзывания;
· Винтовая передача – преобразует поступательное движение во вращательное, и наоборот. Как правило, представляет собой конструкцию, состоящую из винта и гайки. Бывает передача качения и скольжения. Эта передача чаще используется не для перемещения, а для закрепления. Применяется в регулировочных винтах, приводах исполнительных органов механизмов, различных инструментах;
· Волновая передача – относительно новый тип передач, характеризующийся очень высоким передаточным отношением. Работает за счёт генерирования волн на гибком колесе, оснащенным меньшим количеством зубьев чем жесткое колесо, и смещения колесо относительно друг друга на разницу зубьев за один оборот. Среди достоинств – малый вес, высокая кинематическая точность, способность передачи момента через герметичные стенки.
Число ступеней редуктора
Как правило, редукторы, состоящие только из одной передачи, встречаются крайне редко. Такой тип редукторов называется одноступенчатым. Куда больше распространение получили двух-трех и многоступенчатые редукторы, причем в таких редукторах могут встречаться как передачи одного типа, так и несколько различных передач, комбинированных между собой. Общее передаточное отношение редуктора напрямую зависит от типа используемой передачи и количества ступеней. В некоторых механизмах количество ступеней может до десятков и сотен тысяч.
Валы редуктора
Таблица - Ресурс передач, валов и подшипников редукторов
Редуктор заднего моста состоит из нескольких узлов, в основном, это главная передача и дифференциал. Главная передача – это механизм, благодаря которому повышается передаточное число трансмиссии автомобиля. Что это такое, на что влияет и как осуществляется обслуживание приведенного редуктора, мы рассмотрим в этой статье.
Почему выходит из строя редуктор заднего моста?
Разберемся подробнее с устройством редуктора, который состоит из двух частей, которые мы уже упомянули. Главные передачи классифицируются на одинарные и двойные, которые для передачи крутящего момента двигателя на колеса имеют одну и две зубчатые пары соответственно. Двойные главные передачи бывают центральными (несложная конструкция, большее передаточное число, но большая нагрузка на элементы системы) и разнесенными (сложнее по конструкции, но эффективнее, компактнее, позволяет иметь автомобилю больший дорожный просвет). Одинарные главные передачи бывают:
- цилиндрическими (шестерни в одной плоскости, максимальный КПД, передаточное число 3,5-4,2);
- коническими (шестерни перпендикулярны друг другу, отчего конструкция занимает много места, высокий КПД);
- червячными (компактны, более бесшумны, но имеют низкий КПД, тяжелы в изготовлении);
- гипоидными (легче по массе, меньше по размеру и надежнее передают усилия двигателя на мост, но КПД самый средний из приведенных видов передач).
Дифференциал – это механизм, который распределяет крутящий момент между ведущими колесами и ведущими мостами. Дифференциал помогает при скольжении и буксовании при помощи различной скорости вращения колес.
Редуктор может выходить из строя в первую очередь из-за подшипников, сделанных из бронзы, они расположены в чулках, которые прикреплены к самому редуктору. При поломке такого подшипника выводятся из строя чулки, и они начинают изгибать валы. В результате такого изгиба может перекосить главную шестерню. При перекосе на ней могут появиться надломы в зубьях шестерни или же сколы, и впоследствии может заклинить сам редуктор, а если вал слетит со своего места, он угрожает разбить корпус редуктора.
Причиной поломки также станет не залитое вовремя масло в редуктор заднего моста, если быть точнее, то его отсутствие или же несвоевременное его обновление. Замена трансмиссионного масла обычно проводится каждые 35 тысяч километров пробега.
Ремонт редуктора заднего моста – меняем деталь самостоятельно
Заметить неисправность редуктора очень просто, при поворотах, резком замедлении или же наоборот ускорении, периодически возникают шумы в области заднего моста . Ремонт редуктора заднего моста своими руками сделать не так уж и сложно. Рассмотрим его на примере классического автомобиля ВАЗ. В первую очередь нужно слить трансмиссионное масло из редуктора заднего моста. Пока стекает масло из корпуса, мы отсоединяем карданный вал.
Следующим шагом мы демонтируем полуоси и для этого, в первую очередь, снимаем задние колеса и тормозные барабаны. Затем откручиваем болты крепления редуктора с мостом. При установке нового редуктора используем герметик и не забываем про картонную прокладку. Заливаем масло в редуктор. Фланец редуктора должен плотно сидеть на своем месте, а также и подшипники.
Само по себе устройство редуктора не такое сложное, причем, в основном, на заднеприводных легковых автомобилях встречается гипоидный вид. Вся сложность заключается в том, что при снятии тормозных барабанов может возникнуть проблема с ржавчиной, и в некоторых местах металл может очень сильно прижаться. Но грубая мужская сила и несколько инструментов легко решат эту проблему.
Если вы самостоятельно приобретаете новый редуктор, стоит обратить внимание при покупке на то, что одинаковые модели могут стоить совершенно по-разному. Разница эта заключается всего в двух буквах ОП (общая переборка). Это означает, что при заводской проверке выявлялся брак, и тогда механизм отправился на переборку и теперь в полном порядке, но продается по сниженной цене.
Как происходит регулировка редуктора заднего моста?
Регулировка редуктора заднего моста производится в тех случаях, когда он начал вас беспокоить характерным гулом, который слышен уже при скорости от 30 километров в час (на КамАЗе до 80 километров в час). Сама причина может появиться из-за больших постоянных перегрузок автомобиля или же при постоянной езде с прицепами, а может и обычным механическим повреждением. Поэтому следующей вашей реакцией будет визуальная проверка агрегата.
Сальники и фланцы, подшипники, сателлиты (звездообразный элемент в дифференциале) и их оси – все это снимается и осматривается, в случае износа – меняется. Как должны выглядеть все эти детали, вы можете поинтересоваться в руководстве по эксплуатации автомобиля, если до этого не приходилось держать их в руках. Для ВАЗа замена обойдется недорого, если взялись за иномарку, то для начала наведите справки по текущим прейскурантам.
Теперь, когда по-отдельности детали все проверены и считаются исправными, начинаем собирать редуктор. Первой пойдет ведущая шестерня, к ней – регулировочная шайба, распорная втулка с подшипниками, фланец. Теперь нужно затянуть гайку с определенным усилием, для этого можно использовать спецключ с встроенным динамометром, если такового нет, то придется постоянно пользоваться мерным рычагом с безменом. Т.е. каждый миллиметр хода рычага придется сопровождать измерением давления на него с помощью безмена, это хлопотно, но осторожность и точность тут необходимы. Гайка должна быть затянута на 1 Ньютон . При этом фланец должен быть неподвижен, его закрепляют специализированным ключом с распорками, как раз подходящими под пазы этого фланца.
Сейчас ставим ведомую шестерню на ее законное место, т.е. в корпус дифференциала, и затягиваем болты. Теперь и начинается непосредственная регулировка люфта. После того, как все установлено, гайки затягиваются до минимального упора, и проворачивается ведомая шестерня. После смотрим, есть ли у нее небольшой люфт, для этого покачиваем ее из стороны в сторону. Люфт должен быть, но небольшой! Это своеобразный запас для нагрева редуктора во время движения, чтобы ничего не лопнуло.
Теперь заключительный этап. Проверяем расстояние между болтами, которые удерживают гайки, недавно нами закручиваемые. Используйте штангенциркуль, нам нужны точные цифры. Измерив расстояние, подходим с другой стороны плоскости и теперь затягиваем гайки, лучше на одинаковую величину, например, на 1 паз. Измеряем опять расстояние между болтами, оно должно было измениться на небольшую величину около 1,5-2 мм. Если так и есть, остается проверить шестерню на люфт, важно, чтобы он остался таким же, как мы его только что настроили. На этом регулировка считается завершенной.
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 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.
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.
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 , 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.
- Они отличается высоким коэффициентом полезного действия;
- Обладают повышенной нагрузочной способностью. Они в состоянии, практически без потерь, передавать большие мощности;
- Они отличаются высокой кинематической точностью;
- Хорошо работают как при неравномерных нагрузках, так и при любых количествах запусков и остановок;
- В этих изделиях отсутствует самоторможение, поэтому у любого из них имеется возможность провернуть выходной вал;
- Благодаря высокому коэффициенту полезного действия, очень мало нагреваются, в результате почти вся энергия передается потребителю;
- Обладает хорошей надежностью;
- 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 , 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.
Каждый автовладелец знает, для чего нужен такой механизм, как редуктор и насколько он важен для машины. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое редуктор, какие бывают редукторы и для чего они нужны. Также мы расскажем о составляющих редуктора.
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.
Устройство редуктора
Механический редуктор представляет собой механизм, который преобразует крутящий момент и передает его с помощью одной или более механической передачи. Редуктор характеризуется коэффициентом полезного действия, передаточным отношением и передаваемой мощностью, а также максимальными углами валов, которые вращаются с заданной скоростью. Редукторы могут состоять из разного количество ведущих и ведомых валов, а также из разных типов передач. Далее мы рассмотрим, какие бывают типы редукторов исходя из типов их передач.
Типы редукторов
В зависимости от того, какой передачей обладает редуктор, он будет принадлежать к тому или иному типу. Различают цилиндрические, конические, червячные, планетарные, волновые, комбинированные редукторы. Данная классификация является основной, однако, в механике также принято различать и дополнительную классификацию по корпусу изделия. Кроме того, часто редукторы различают по передаточному числу и распределяемой мощности.
Виды редукторов
По виду передач:
- цилиндрические (валы параллельные);
- конические (валы пересекаются);
- червячные (валы перекрещиваются);
- комбинированные (коническо-цилиндрические), валы пересекаются и параллельны.
По числу ступеней:
- одноступенчатые (два вала);
- двухступенчатые (три вала);
- трехступенчатые.
Ступень - одна пара зубчатых колес (передач), обеспечивающих преобразование частоты вращения и крутящего момента.
Число ступеней равно числу валов минус один!
Рассмотрим основные разновидности редукторов:
Цилиндрический редуктор
Цилиндрический редуктор служит для одновременного уменьшения частоты вращения и
увеличения крутящего момента.Цилиндрические редукторы делят на горизонтальные одноступенчатые, и на горизонтальные двухступенчатые. Цилиндрические редукторы применяются при переменной, постоянной, одного направления и реверсивной нагрузке, как при непрерывной работе, так и при работе с периодическими остановками. У цилиндрического редуктора реализовано разностороннее вращение валов. Редукторы этого типа обладают высокой степенью надежности и КПД, но производят высокий уровень шума.
Червячный редуктор
Червячные редукторы, наверное, самый часто используемый тип данных механизмов. Он представляет собой винт с резьбой (червяк), зацепленный с зубчатым колесом со специальным профилем зубьев (червячное колесо). При вращении винта (червяка) его витки при перемещении толкают в том же направлении зубья червячного колеса. Таким образом габариты червячного редуктора ограничены размерами червяка и червячного колеса. Так же данные редукторы отличаются сниженной шумностью и отличной плавностью хода.
Но ему так же присущи и недостатки: нагрев, люфт, пониженный КПД, «самоторможение».
Применение их весьма широко – транспортеры, конвейерные ленты, бетономешалки, насосы. Редукторы используются в автомобилестроении, станкостроении, даже при производстве климатотехники и систем вентиляции применяются различные виды редукторов.
Мотор-редуктор это симбиоз самого редуктора и электродвигателя (иногда также его называют редукторным электродвигателем).
Различают следующие мотор-редукторы предназначенные для использования в промышленности:спироидные, цилиндрические, червячные, цилиндрически-червячные, планетарные, волновые и специального исполнения. Чаще всего в промышленности встречаются следующие мотор-редукторы с соосной схемой расположения редуктора и двигателя – планетарные и цилиндрические. В червячных мотор-редукторах электродвигатель часто расположен под углом 90 градусов к выходному валу.
Выходной вал мотор-редуктора может быть исполнен в различный вариациях: полый с шлицевым отверстием, односторонний или двухсторонний, конический, цилиндрический или муфтовый.
На выбор мотор-редуктора должны, в первую очередь, влиять следующие факторы: как часто будет проводится пуск мотор-редуктора; длительность суточной работы; внешняя нагрузка и частота вращения валов.
Неисправности редуктора
Чаще всего поломки редуктора, как составного элемента автомобильной трансмиссии зачастую связаны полной выработкой ресурса деталей, которые требуют последующей замены. Основными причинами способствующими последующим неисправностям редуктора заднего моста являются: — изношенные сальники хвостовика; — изношенные подшипники хвостовика и дифференциала; — вышедшие из строя элементы дифференциала; — изношенные или сломанные детали главной пары. Признаки сломанного редуктора заднего моста не заметить попросту невозможно. Это и течь масла из самого редуктора, и характерный завывающий звук, который исходит из этого узла при движении. Всё это сразу же выдаёт причину поломки. И если протечку трансмиссионного масла устранить достаточно просто, поставив новый сальник хвостовика, то шум, который издаёт поломанная трансмиссия, убрать не так то и просто.
В первую очередь следует проверить не исчезает ли шум при движении машины накатом. Если он пропадает, то причина шума, естественно в главной паре редуктора. Если же шум и гул никуда не пропали, тогда, скорее всего, причина это заключается в сломанных подшипниках
хвостовика или дифференциала. Почему так просто получается диагностировать такие серьёзные неисправности? Отвечаем. Во время движения автомобиля накатом, элементы главной пары не соприкасаются с усилием, следовательно они не в состоянии каким бы то ни было образом повлиять на появление странного шума в автомобиле.
Отметим то, что зачастую главная пара подвержена повышенному износу по причине низкого уровня масла. Когда детали редуктора недостаточно смазаны, это естественно подвергает их очень большим фрикционным и тепловым перегрузкам. А уровень масла, в свою очередь, резко снижается из-за неисправностей в сальнике, который становится непригодным для эксплуатации при плохо затянутой гайке хвостовика. Следующей причиной, приводящей к замене редуктора заднего моста, является повышенная нагрузка трансмиссии, которая возникает при длительном использовании машины с сильным перегрузом. Также не исключайте дефект деталей с конвейера, которые установлены на задний редуктор, стоимость которого непомерно завышена.
Регулировка редуктора заднего моста
Производить регулировку заднего моста необходимо лишь в тех случаях, когда он действительно начал Вас беспокоить странным гулом, который уже слышно на скоростях от 30 км/ч. Основной причиной появления характерного шума в редукторе заднего моста является постоянное подвергание автомобиля большим перегрузкам или слишком частая езда с прицепом или простые механические повреждения. Поэтому не медлите с визуальной диагностикой механизма. Сальники и фланцы, подшипники, сателлиты (звездообразный элемент в дифференциале) и их оси – всё это нужно будет снять и осмотреть, а в случае износа – незамедлительно поменять. Как должны выглядеть все эти детали в нормальном рабочем состоянии, Вы узнаете из мануала к Вашему транспортному средству. Замена редуктора в отечественном автомобиле будет не дорогостоящей.
А если же у Вас иномарка, тогда лучше изучите все прейскуранты и наведите справки в магазинах автомобильных запчастей. Теперь, когда все детали исправны (это было выявлено при визуальной диагностике), то можно собирать редуктор. Первым делом идёт ведущая шестерня, далее регулировочная шайба, фланец и распорная втулка с подшипниками. Далее затягиваем гайку с необходимым усилием. Для этого берём специальный ключ с встроенным динамометром, в отсутствие такового придётся постоянно пользоваться мерным рычагом. Каждый миллиметр хода рычага нужно будет сопровождать измерением давления безменом. А это очень хлопотно и долго, причём требует определённой точности и осторожности. Гайка должна затягиваться на 1 Ньютон, в это время фланец не должен двигаться.
Его нужно закрепить специальным ключом с распорками, которые по размеру точно подходят под пазы фланца. Затем монтируем ведомую шестерню на её место в корпус дифференциала и затягиваем болты. Теперь приступаем к непосредственной регулировке люфта. После установки всех деталей на своё место, затягиваем все гайки по минимуму и поворачиваем ведомую шестерню. Далее проверяем её на наличие небольшого люфта, покачивая шестерню из стороны в сторону. Запомните, люфт должен быть, но не значительный! Это, можно сказать, запасное место для нагрева редуктора. Чтобы ничего не лопнуло при движении. На заключительном этапе проверяем расстояние между болтами, удерживающими гайки, которые мы недавно закрутили. Гайки необходимо затянуть на одинаковое расстояние, для этого следует воспользоваться штангенциркулем. После снова проверяем шестерню на наличие люфта. Важно, чтобы он таким и оставался дальше. Всё, регулировка редуктора окончена.
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.
Чем отличается редуктор от дифференциала
Этот вопрос часто задают начинающие автомобилисты. Редуктор, как мы сказали выше, это узел, который повышает или понижает крутящий момент, приходящий на него от коленвала двигателя. А дифференциал – узел, который делит приходящий от редуктора крутящий момент между осями (межосевой дифференциал) или полуосями (межколесный дифференциал) в определенной пропорции, а также отвечает за подачу большего или меньшего крутящего момента на внешнее колесо при повороте автомобиля.
Как разобрать редуктор
Корпус редуктора имеет некоторые особенности, в результате чего такое устройство разбирается по определенной схеме. Этот процесс необходим, если по какой-то причине устройство редуктора перестал нормально функционировать. Некоторые поступают неправильно: когда редуктор ломается, его просто выбрасывают. Однако при правильном подходе к этому делу оборудование может быть отремонтировано, после чего техника будет функционировать так же, как и раньше.
Кроме того, как уже указывалось ранее, купить запчасти для автомобиля или мотороллера сложно, поэтому не стоит зря ими разбрасываться.
- Если корпус редуктора некоторое время находился в разобранном состоянии, то для начала его было бы неплохо очистить от пыли и грязи;
- Открутить все болты, которые стягивают редуктор. Взять строительный фен. С его помощью со всех сторон прогреть устройство, после чего деревянной киянкой постучать по корпусу. Делать это нужно до тех пор, пока он не разойдется на две половинки;
- Теперь можно выяснить, что повлекло за собой поломку. Естественно, есть разные типы редукторов, поэтому следует это учитывать, во время поисков причины неисправности. Редуктор мог выйти из строя по двум основным причинам: был сломан первичный вал или его подшипник, либо стерлись зубья шестерен. Обе запчасти придется заменить, если они сломаны;
- Шестерни и подшипники следует снять, чтобы их заменить новыми запчастями;
- Извлечь стопорный щит;
- Снять стопорное кольцо и вынуть полуось из чашки;
- Перед началом сборки всех деталей обратно, нужно проверить их целостность;
- Когда корпус редуктора полностью собран, его можно отправлять в отведенное место.
