Практически все приводы всех современных машин имеют в своем составе механический редуктор. Основное его назначение состоит в снижении или повышении угловой скорости вращающихся валов и в увеличении или уменьшении крутящего момента.
История изобретения
Зачастую изобретение этого устройства приписывают Архимеду, однако, прототипы простейших редукторов широко использовались еще в древнем Египте при орошении сельскохозяйственных угодий. Несложный механизм приводился в действие мулами, впряженными в огромное колесо и ходившими по кругу. Вращение от первичного колеса передавалось через механический редуктор к вторичному, на котором устанавливалось большое количество ковшей, зачерпывавших воду и выливавших ее в канал, находившийся на более высоком уровне. Вместо зубьев в таких редукторах использовались деревянные пальцы, устанавливавшиеся на периферийной части деревянных ободьев.
Принцип действия
Основу любого механического редуктора составляют два разновеликих колеса. Благодаря наличию связи между ободьями этих колес, вращение одного из них передается второму. Каждое из колес совершает различное число оборотов. Меньшее колесо совершает во столько раз большее число оборотов, во сколько раз его диаметр меньше диаметра большого колеса. Если меньшее колесо является ведомым, крутящий момент данной передачи увеличивается, но это сопровождается потерей в скорости. Надежность связи между ведущим и ведомым колесами обеспечивается с помощью зубьев, находящихся на каждом из колес.
Типы механических редукторов
Редукторы можно классифицировать по:
типу передачи – цилиндрические, червячные, планетарные и др.;
числу имеющихся ступеней;
типу используемых зубчатых колес – конические, цилиндрические и т.д.;
пространственному расположению валов – вертикальные и горизонтальные;
типу кинематической схемы;
способу охлаждения;
типу корпуса;
скорости вращения;
применяемым в них подшипникам;
передаваемой мощности;
передаточному числу.
Редуктор может называться:
мультипликатором, если он обеспечивает повышение угловой скорости;
демультипликатором, если он понижает угловую скорость;
коробкой передач, если в нем имеется несколько ступеней;
вариатором, если ступени в нем отсутствуют.
Области использования
В настоящее время практически невозможно найти устройство или машину, где не было бы механического редуктора. Эти устройства прошли путь развития, измеряющийся многими веками, и стали неотъемлемой частью многих механизмов. Сегодня они повсеместно используются в таких отраслях, как авиастроение, станкостроение, автомобилестроение и других областях. Без них не могут обойтись даже детские механические игрушки.
Всем привет, сам не зная что такое редуктор я решил все таки узнать это, ведь когда нибудь я с этим столкнусь.
Редуктор - устройство, передающее и преобразующее вращающий момент, с одной или несколькими механическими передачами. У редукторов есть много характеристик, такие как КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.
Автомобильный редуктор ВАЗ имеет одну механическую передачу, один ведущий и два ведомых вала. В первую очередь в выборе редуктора нужно обращать на передаточное отношение. Заводом на ВАЗ за все время устанавливались редукторы с отношением 3.9 4.1 4.3 4.44. Эти цифры означают, что для того, что бы колесо сделало один оборот карданному валу нужно сделать 3.9, 4.1, 4.3 и 4.44 оборота соответственно.
На графике представлена зависимость скорости автомобиля от оборотов двигателя с разными главными парами в редукторе(при неизменных отношениях коробки передач)
график зависимости скорости от оборотов двигателя
Как видно из графика чем выше отношение главной пары в редукторе, тем быстрее машина набирает скорость, но в то же время теряется максимальная скорость. Поэтому выбирая главную пару нужно учитывать степень подготовки двигателя и тип поведения машины. На каждое переключение передачи тратится время, как на сам процесс перемены передач, так и на и время пробуксовки сцепления. В случае с короткой главной парой имеем очень хороший уровень ускорения, но очень недолго, и приходится чаще делать перерывы в разгоне для переключения передач, что сводит на нет все преимущества короткой главной пары. С другой стороны в ралли короткие ГП пользуются заслуженным успехом, как и максимально сближенные ряды коробки передач, для того, чтобы в любой точке любого поворота иметь максимально возможную для него скорость, поэтому раллисты жертвуют и максимальной скоростью и разгоном на прямой ради того, чтобы всегда иметь верную передачу в повороте. Но в случае с дрэгом всё иначе, и короткой трансмиссией спасаются те, у кого относительно слабый мотор, и финишируют на отсечке на 5-6 передаче.
Кроме редукторов со стандартным передаточным отношением существуют "спортивные" с передаточным числом 4.78 5.13 5.38.
Еще одним важным моментом, если машина всё таки используется в спорте, является блокировка дифференциала. В редукторе кроме шестерней главной передачи находится так же и дифференциал, который распределяет вращение на колеса. Например, при повороте машины внутреннее, относительно поворота, колесо пройдет меньшее расстояние, чем внешнее, поэтому для компенсации этой разницы оборотов колес и существует дифференциал. Но если машина одним ведущим колесом встанет на поверхность с меньшим коэффициентом трения, чем другое колесо, то существует вероятность того, что одно колесо будет крутится на месте, а другое стоять на месте, так как весь момент будет передаваться на то колесо которое меньше сопротивляется вращению. Для избежания таких случаев существуют так называемые блокировки дифференциала.
Сделать самоблокирующийся дифференциал сложно, поэтому некоторые делают заблокированный дифференциал. Для этого просто заваривают сателлиты в редукторе. Однако такой способ плох тем, что у самоблокирующегося дифференциала есть определенный момент, при котором происходит блокировка, т.е. в поворотах он все таки работает как дифференциал, а просто "заваренный редуктор" будет заблокирован всегда, соответственно руление машиной на малых скоростях будет затруднительным. Но если машина используется в дрэге, кроссе или ралли то можно заварить дифференциал, как показано на рисунках, завариваются сателлиты.
Редуктор
(от лат. reductor - отводящий назад, приводящий обратно) - это механизм, входящий в приводы машин и служащий для снижения угловых скоростей ведомого вала с целью повышения крутящих моментов. В редукторах применяют зубчатые передачи, цепные передачи, червячные передачи, а также используют их в различных сочетаниях - червячные и зубчатые, цепные и зубчатые и т. п. Существуют комбинированные приводы, в которых редуктор компонуют с вариатором. Редуктор используют в транспортных, грузоподъёмных, обрабатывающих и др. машинах. Главными характеристиками редукторов служат коэффициент полезного действия (КПД), мощность, передаточное отношение, угловые скорости валов, количество ступеней и передач и др.
Ещё в глубокой древности применялся принцип редукторов - увеличение приложенной силы или тяги. Эта идея механической передачи приложенного усилия восходит от изобретения колеса. Каким образом функционирует простая передача? Два колеса соприкасаются с собой ободами. Большое колесо делает оборотов меньше, по сравнению с меньшим. Когда колесо поменьше - становится ведущим, то крутящийся момент передачи получается больше, потеряв в скорости угловой. Для подъемов огромных грузов подобная передача применяется часто. Установив зубчатые колёса вместо гладких, получим передачу тяги и усилия более производительной. Вот так в человеческой жизни начали появляться редукторы. С появлением паровой машины возникла необходимость в передаче еще больших мощностей. Соответственно, потребовалось конструировать металлические редукторы. К 1850 г. ткацкие станки с механическим приводом были уже втрое производительнее ручных станков. Более дешевая энергия дала возможность повысить быстродействие станков, и это укрепило их экономическое преимущество. Паровой двигатель был достаточно мощным, чтобы приводить в движение несколько текстильных станков, и соответствующие станки приходилось размещать вокруг двигателя. Паровой двигатель также сделал возможным размещение производств не только у воды, а там, где были уголь, рабочие руки, рынки сбыта и транспорт. Новое время проводило и селекцию самых оптимальных конструкций зубчатых передач - тиражироваться начинали именно те, что давали максимальный экономический эффект. К середине ХIX века, по-видимому, следует отнести появление первых серийных редукторов. Ну а при появлении во второй половине XIX века электрического привода, бензиновых и дизельных двигателей означало разработку редукторов с заданными параметрами. Зубчатые механизмы предназначались для передачи вращательного движения от высокооборотных двигателей и преобразования (снижения) его параметров. Даже самые первые электродвигатели и ДВС обладали скоростью и моментом, как правило, не подходящим для использования в технологическом процессе.
Существует много разновидностей редукторов и классифицируются они по типу механических передач: цилиндрический, червячный, коническо - цилиндрический и др.
- 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. Сейчас производят различные типы продукции: цилиндрический редуктор одно-, двух-, и трехступенчатый. От работоспособности и ресурса цилиндрического редуктора во многом зависит обеспечение требуемых функциональных параметров и надежности машины в целом.
- это особой вид редуктора по типу передачи с червячным профилем резьбы. Червячный редуктор применяется при передачи движения между скрещивающимися (обычно под прямым углом) осями. Одним из существенных преимуществ червячных редукторов является возможность получить большое передаточное число в одной ступени (до 80 в редукторах общего назначения и до нескольких сотен в специальных редукторах). Данные редукторы обладают высокой плавностью хода и бесшумностью в работе и самоторможением при определенных передаточных числах, что позволяет исключать из привода тормозные устройства.
- это разновидность редуктора по конструктивному выполнению рабочих элементов. Это механический редуктор, который содержит в себе одну коническую и цилиндрические передачи. Такой редуктор необходим в случае если оси валов подвода и отбора мощности пересекаются. Редуктор может быть горизонтальным и вертикальным, в зависимости от необходимости. Конические колеса (в первой ступени) выполняются преимущественно с криволинейным профилем зуба, так как первая ступень испытывает наибольшие угловые и линейные скорости (до 60000 об.мин.), то плавность работы колесами с прямым зубом не может быть достигнута. Данный тип редукторов обладают высоким КПД и значительной долговечностью.
(дифференциальный редуктор) - один из классов механических редукторов. Редуктор называется планетарным из-за преобразующей крутящий момент передачи, которая называется планетарной и представляет собой несколько зубчатых колёс (шестерён), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарный редуктор может быть с одной или более планетарными передачами.
В настоящее время редукторы применяются во всех областях промышленности. Для строительной и землеройной техники предлагаются стандартные и специальные редукторы. Разработанный модельный ряд отличается тем, что редукторы могут быть установлены непосредственно в обычный колесный или гусеничный привод, обеспечивая, тем самым, больший клиренс для машин, работающих в сложных условиях. В сельском и лесном хозяйстве к приводам подъемников, поворотных механизмов, погрузчиков, шнеков комбайнов, транспортеров предъявляются жесткие требования к надежности, долговечности и эффективности. В горнодобывающей промышленности редукторы доказывают свою исключительную работоспособность и надежность, отлично подходят для приводов лебедок, различных конвейеров, транспортеров или подъемников, особенно в стесненных условиях. Также планетарные редукторы нашли свое применение в приводах мельниц на цементных заводах, где требуется передавать огромные моменты. Высокие требования по надежности и долговечности, предъявляемые на энергетических объектах и в нефтеперерабатывающей промышленности, являются основной причиной, по которой применение редукторов является предпочтительным в системах отопления, приводах высоконагруженных мешалок, генераторных установок, вентиляторов и дымососов, винтовых компрессоров. Большое количество примеров применения редукторов можно встретить и в области пищевой индустрии, где, как правило, требуется реализовать цикл нагружения, характеризующийся низкими оборотами при высоком крутящем моменте: приводы мешалок, мельниц, дробилок, экструдеров и конвейеров различного типа, спиральных морозильных аппаратов.
Используемые источники
1. esspb.ru
2. uralreduktor.ru
3. td-red.ru
4. wikipedia.org
5. privod.ru
6. reduktorntc.ru
7. privod.szemo.ru
Что такое редуктор? Редуктор – это комплект шестеренок, заключенных в один общий корпус, который называется картер. Наличие картера позволяет компактно расположить детали передач, защищает детали от механических повреждений и загрязнений, обеспечивает необходимую смазку.Для чего нужен редуктор? А нужен он для изменения скорости вращения валов, в меньшую или в большую сторону.
Редукторы установлены на всех мотороллерах между вторичным валом автоматического центробежного сцепления и колесом.
На рисунке 1 показана вся трансмиссия мотороллера. Красным обведен картер редуктора 1 с блоком шестерен 2, 3 и 4. Данный редуктор относится к типу зубчатый цилиндрический двухступенчатый, имеет довольно высокое передаточное число и снижает обороты вала 4 с колесом 5 в несколько раз, при этом повышает почти во столько же раз тяговую силу.
А теперь об устройстве. На первичном валу 2 редуктора расположен ведомый шкив вариатора и центробежное сцепление, и на этот же вал передается крутящий момент от них. Далее крутящий момент передается на промежуточный вал с блоком шестерен 3 и затем на вторичный вал 4 на котором находится колесо 5. В картер 1 залито необходимое количество моторного масла для смазывания шестерен.
Существуют также редуктора, которые относится к типу зубчатый цилиндрический одноступенчатый. Принцип построения такого редуктора показан на рисунке 2. В нем, в картере 1 расположены только два вала вместо трех, описанных выше: первичный 2 и вторичный 3. На вторичном валу 3 находится колесо.
Также во всех картерах редуктора находится отверстие одновременно для залива и слива масла. В некоторых моделях есть отдельное отверстие для слива масла, расположенное снизу картера. Роль пробки заливного отверстия выполняет простой болт с шайбой. Количество (объем) заливаемого масла зачастую пишут на самом картере недалеко от пробки, и в основном для скутеров 49 см3 оно составляет 90-100 грамм.
Раз в сезон проверяйте наличие масла в картере. При отсутствии масла или его малом уровне со стороны редуктора начинает появляться неприятный гул, что приводит к быстрому износу подшипников и втулок.
Механик без труда ответит на этот вопрос. А рядовой потребитель?
Редуктор - сложное устройство. В переводе с латинского «reductor» - «отводящий назад». Главное предназначение этого агрегата состоит в передаче и преобразовании скорости вращения ведомого вала.
Назначение редуктора
В современной промышленности редуктор стал неотъемлемой составляющей станков, транспортеров, насосных установок. Данные механические приводы широко применяются в газосварочном оборудовании, при хлорировании воды, смешивании сырья и в других вспомогательных операциях.
Редуктор может использоваться с оборудованием любого типа и сложности. Но, независимо от этого фактора, он всегда остается промежуточным звеном, обеспечивающим увеличение крутящего момента ведомого вала за счет снижения его частоты вращения.
Конструкция редуктора
Конструкция редуктора - это прочный корпус, в который помещена передача. Корпус агрегата изготавливается из чугуна или стали. Для удобства обслуживания производители делают его разъемным.
Типы редукторов
Редукторы классифицируются по нескольким параметрам:
- типу передачи;
- количеству ступеней;
- расположению валов в пространстве.
По типам используемых передач агрегаты подразделяют на червячные, цилиндрические и планетарные.
По количеству ступеней различают одно-, двух- и многоступенчатые приводы.
По расположению вала агрегаты могут быть вертикальными и горизонтальными.
Какой редуктор для чего?
Червячный редуктор конструктивно прост и понятен. Его преимущество заключается в достаточно высоком передаточном числе, которое он обеспечивает. Работает такой редуктор практически бесшумно. Однако низкий эксплуатационный ресурс и КПД делают невозможным его использование при серьезных нагрузках.
Наиболее распространены цилиндрические редукторы. Они характеризуются высокой прочностью, выдерживают интенсивные нагрузки, имеют высокий КПД. Цилиндрические агрегаты эффективны в непрерывных промышленных процессах, чего не скажешь о червячных аналогах.
Конические редукторы могут обеспечить непрерывную работу при высоких оборотах. Чаще всего этот тип оборудования используется с машинами и двигателями, в которых оси валов пересекаются под прямым углом. Альтернативой в данном случае могут выступать коническо-цилиндрические приводы.
Спасибо Архимеду
Считается, что именно Архимед сконструировал первый редуктор. Это устройство было простейшим, примитивным. Но его принцип работы напоминал современные промышленные агрегаты - компактные и функциональные.
Разместил статью:
Дата публикации: 27-06-2014, 02:00