Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ремённые передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространённой тематикой курсового проектирования.
Назначения редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стольного), в котором помещают элементы передачи - зубчатые колёса, валы, подшипники и.т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещён шестерённый масляный насос) или устройство для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).
Редуктор проектирует либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организованно серийное производство редукторов.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и.т.д.); типу зубчатых колёс (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические, и.т.д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развёрнутая, сносная, с раздвоенной ступенью и.т.д.).
Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и валковые редукторы.
2. Назначение и технологический анализ корпуса редуктора
Деталь корпус является составной частью сборочной конструкции одноступенчатого цилиндрического редуктора. Он имеет литую форму. К нему крепится крышка редуктора. Снаружи корпуса имеются два отверстия для сквозных крышек. В нижней части под углом 120 градусов располагается отверстие для маслоуказателя. Корпус редуктора служит для защиты шестеренного механизма редуктора одноступенчатого от внешних воздействий и выполнения условий работы закрепленного в нем механизма
Корпус относится к деталям класса «Корпус» с прямоугольным ступенчатым наружным контуром и двумя гладкими осевыми отверстиями со шпоночным пазом.
Деталь имеет следующие конструктивные элементы: два точных гладких сквозных полуотверстия, которые при соединении с крышкой редуктора дают два полных отверстия (Ø120H8 и 100Н8), предназначенные установки крышек и подшипников; восемь отверстий (Ø13H7) и 2 отверстия (Ø10H7), оси которых расположены на верхнем торце размером 580мм, необходимы для соединения с крышкой корпуса посредством восьми болтов и двух пальцев; с правого торца под углом 120 градусов имеется резьбовое 12мм предназначенное для установки маслоуказателя, на прямоугольной плите размером 500h14 расположены четыре отверстия Ø24мм для крепления редуктора к рабочему месту; на торце этой плиты расположено резьбовое отверстие для слива жидкости и мазки. Внутри корпуса находится полость размером 505мм и глубиной 176мм, служащая для установки в ней зубчатого механизма редуктора. Остальные размеры выполняются конструктивно.
Основная конструкторская база данной детали – 2 сквозных отверстия, вспомогательные базы – четыре отверстия.
В технических требованиях чертежа предусмотрен позиционный допуск четырех отверстий (Ø24H7) в радиальном выражении 0,25мм относительно базы, допуск зависимый, который необходим для обеспечения собираемости детали при установке ее на рабочий стол.
Основным видом обработки детали является обработка резанием. К основным операциям технологического процесса относятся: фрезерная, сверлильная, протяжная и другие.
По рабочему чертежу масса детали составляет 25кг.
Вывод: для установки и снятия заготовки со станка требуется применение специальных грузоподъемных средств. Это необходимо учитывать при техническом нормировании и выборе тары.
Анализ детали по размерам.
Габаритные размеры:
Наибольший диаметр 142Н12;
Наибольшая длина 580h12.
Наибольшая ширина 220h12
Анализ материала детали.
Деталь «Корпус» изготовлена из материала СЧ 15 ГОСТ 1412-85. Химический состав и механические свойства материала приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 – Химический состав СЧ 15 ГОСТ 1412-85.
Таблица 2 – Механический состав СЧ 15 ГОСТ 1412-85.
СЧ 15 ГОСТ 1412-85– это серый чугун. Применяется для изготовления корпусных деталей (Основания большинства станков, ступицы, корпусы клапанов и вентилей и другие детали сложной конфигурации при недопустимости большого коробления и невозможности получения их старения. Тонкостенные отливки с большими габаритными размерами небольшой массы.).
Вывод: СЧ 15 ГОСТ 1412-85 обладает хорошей обрабатываемостью резанием с применением режущего инструмента оснащенными пластинками из твердого сплава, что повышает производительность. Свойства чугуна необходимо учитывать при проектировании заготовки и назначении режимов резания.
Анализ детали по точности и шероховатости.
Точность базовых поверхностей находится в пределах 7-12 квалитетов. Для достижения точности размеров данных квалитетов требуется многократная обработка, которая завершается тонким растачиванием для отверстия Ø100H8 и 120Н8
Наименьшую
шероховатость поверхностей
мкм можно достичь методами чистовой
обработки; шероховатость
мкм можно обеспечить получистовой
обработкой. Все остальные поверхности
детали по 14 квалитету точности и
шероховатостью
могут быть получены черновой обработкой.
Качественная оценка технологичности конструкции.
Деталь
«Корпус» имеет рациональную форму с
поверхностями легко доступными для
обработки, что позволяет свободно
осуществлять подвод и отвод инструмента
из зоны резания. Простановка размеров
и конфигурация детали не вызывает
трудности при обработке на предварительно
настроенном станке. Исключение составляет
торцовая канавка, для обработки которой
требуется специальный режущий инструмент.
Жесткость детали достаточная (L Вывод:
Деталь корпус достаточно технологична,
допускает применение высокопроизводительных
режимов обработки, имеет оптимальные
базовые поверхности и довольно проста
по конструкции, что позволяет снизить
трудоемкость и себестоимость ее
изготовления. Понятие редуктора, достаточно известно узкому кругу лиц, разбирающихся в механике, а для широких масс, как правило, это просто звучное слово. Давайте разберемся, что же такое редуктор? Понятие редуктора, достаточно
известно узкому кругу лиц, разбирающихся в механике, а для широких масс, как
правило, это просто звучное слово. Между тем сегодня сотни миллионов редукторов
работают ежедневно во всех странах мира, на суше, в воздухе и в воде. Этот
агрегат уже не один десяток лет активно применяется в самых различных отраслях
технико- и приборостроения. Наибольшим спросом редуктор пользуется в
автомобильной промышленности, в частности в производстве деталей для
автомобилей. Давайте разберемся, что же такое редуктор
? Согласно большой советской энциклопедии, 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 Р. 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 Р.
компонуют с вариатором. Р. используют в транспортных, грузоподъёмных,
обрабатывающих и др. машинах. Еще одно определение, которое дает
большая советская энциклопедия, редуктор - это устройство для снижения и
поддержания постоянным давления рабочей среды (газа, пара или жидкости) на выходе
из баллона или др. ёмкости с более высоким давлением, одновременно выполняющее
функции предохранительного и запорного клапана. Р. устанавливают в аппаратах
для газовой сварки, в хлораторах воды, сатураторах и т. п., они могут быть
использованы также в различных аппаратах для осуществления дополнительных
операций смешения, подогрева, охлаждения и т. п. Многообразие сфер использования редукторов предопределило огромное количество
разновидностей его конструкции. Можно встретить такие понятия, как общепромышленные,
газовые редукторы , мотор-редукторы. Существуют и другие вариации, такие как
мультипликатор, или вариатор, турборедуктор, цилиндрический, конический,
червячный, планетарный, волновой редуктор. Однако в любом случае главными
характеристиками редукторов служат коэффициент полезного действия (КПД),
мощность, передаточное отношение, угловые скорости валов, количество ступеней и
передач и др. Выше мы упомянули такую разновидность, как мотор-редуктор. Давайте разберемся,
что это за устройство. Мотор-редуктор
- это понятие, характеризующий более сложную конструкцию, систему двух
элементов: собственно редуктора и двигателя. Используется он в механизмах, которые
не требуют чрезмерно точного позиционирования. В конструкции мотор-редуктора
применяются цилиндрические, червячные, планетарные редукторы. Связано это с
тем, что такие разновидности редукторов достаточно
экономичны по себестоимости. Названия различных вариаций редукторов слагаются исходя из особенностей их
конструкции. Так, например, червячный мотор-редуктор подразумевает применение в
своей конструкции червячной передачи. Она характеризуется относительной
бесшумностью работы и небольшими размерами. В заключение хочется отметить, что большинство специалистов считают создателем
первого простейшего редуктора Архимеда. Именно он, спроектировав и создав
приспособление, отдаленно напоминающее современный редуктор (по крайней мере,
по принципам функционирования и целям создания), дал возможность жителям своего
родного города Сиракузы без особых усилий вытаскивать на сушу и сдвигать с
места захваченные вражеские корабли. Конечно, на протяжении веков конструкция и
размеры редуктора изменялись и совершенствовались, и сегодня механизм ни чем не
напоминает своего первого предка, но принцип действия остался прежним. Заголовок Устройство редуктора позволяет устанавливать его на разнообразные автомобили, мотоциклы или мотороллеры. Впервые такое оборудование было произведено на Тульском заводе, но тогда оно было самым настоящим дефицитом, поэтому купить его могли только состоятельные люди. Сегодня такие устройства очень распространены, но вот только они уже не пользуются бывалым спросом. Ввиду этого подобрать к ним запчасти сейчас очень сложно. В некоторых случаях даже может понадобиться правильный чертеж редуктора для создания качественной детали. Особое место в любом автомобиле занимает еще и редукторный вал. Можно выделить такие основные виды редукторов. Все они обладают своими определенными особенностями и применяются в различных сферах. В основном редукторы бывают: Такое деление обусловлено типом передачи редуктора. В любом автомобиле можно встретить устройство такого типа. Каждое имеет дополнительный редукторный вал. От разновидности зависит и КПД редуктора. Мотор редуктор - это электродвигатель и редуктор, которые соединяются в одно целое. Тем не менее, такое оборудование является намного более компактным, нежели стандартные приводы, выполненные на базе таких устройств. Кроме того, монтаж такой техники происходит в два счета, однако нужно быть предельно внимательными, чтобы не повредить вал первичного редуктора. При этом для его создания используется минимум материалов, а во время установок даже не требуются никакие рамные конструкции. Производители учитывали и то, что необходимо создать устройство, которое бы отвечало всем требованиям потребителей. Поэтому встречаются типы редукторов разной мощности и размера. Наиболее используемыми в промышленности стали планетарные и цилиндрические редукторы. Они изготавливаются по схеме: электродвигатель и выходной вал располагаются очень близко друг к другу. Цилиндрический редуктор представляет собой наиболее популярную разновидность среди всех редукторов, существующих в настоящее время. Он предназначен для изменения скорости вращения, когда один вал передает вращательное движение другому. Червячный редуктор - это особый вид, который имеет необычный корпус редуктора с червячным профилем резьбы. Он используется во время передачи движения между скрещивающимися осями, располагающимися в основном под прямым углом. Главным преимуществом такого устройства является: возможность получения большого передаточного числа в одной ступени. Коническо-цилиндрические редукторы также имеют свои определенные особенности. Они обладают оригинальным конструктивным выполнением рабочих элементов.
Выполняет ту же функцию, что и остальные разновидности редукторов: изменяет скорость вращения, когда один вал передает вращательное движение другому. Такое устройство имеет довольно высокий КПД по сравнению с другими видами. Используется в основном для приводов конвейерных линий, а также для тягового шахтного электровоза и т.д. Как уже отмечалось ранее, каждый из этих видов редукторов применяется в своей конкретной области. Правильный выбор устройства гарантирует длительный период его эксплуатации, и наоборот. Поэтому особое внимание стоит уделить выбору техники, которая будет устанавливаться в автомобиле. 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.
Редуктор является передаточным механизмом, который передает вращательную энергию двигателя на узлы машины. В зависимости от строения выделяют несколько типов редукторов. Они являются составными частями любого сложного механизма, в котором присутствует силовой агрегат. И независимо от сложности устройства все редукторы выполняют одинаковые функции. Всего существует три основных вида, которые дальше подразделяются на более конкретные типы. Червячный редуктор имеет очень простое строение в виде одной шестерни и рабочего механизма - червяка. Но он используется только в небольших машинах, так как обладает небольшой прочностью. Цепной редуктор состоит из двух звезд и натянутой между ними цепи. Он более надежен и способен выдерживать серьезные нагрузки. Но самым прочным видом является шестеренчатый редуктор, который состоит из нескольких зазубренных круглых элементов, связанных непосредственно друг с другом. Он обладает максимальным запасом прочности и используется для любых нужд промышленности. Одноступенчатые редукторы имеют в своем строении всего одну пару рабочих шестеренок. Они обладают максимальным коэффициентом полезного действия, так как небольшое количество составных элементов уменьшает потери энергии в пути. Но для нормальной работы зачастую требуются редукторы слишком больших размеров, поэтому одноступенчатая модель применяется не часто. Она может устанавливаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Двухступенчатый редуктор соответственно имеет три рабочих шестерни. Это позволяет значительно уменьшить габариты механизма, но и приводит к увеличению потерь энергии при транспортировке. Подобная модель на практике применяется гораздо чаще, так как ради уменьшения размеров в некоторых ситуациях можно пренебречь снижением КПД. Трехступенчатый редуктор имеет две пары шестеренок и используется еще чаще, чем два вышеуказанных типа. Он позволяет добиться практически идеального соотношения между размерами рабочего механизма и промежуточными потерями энергии. Многоступенчатые редукторы применяются в основном в поворотных механизмах различного назначения. Количество ступеней обычно составляет 2-7 позиций. Но встречаются и уникальные узлы, имеющие более 1000 шестеренок. К ним относится, например, поворотная башня артиллерийского комплекса военного крейсера. Угловые редукторы предназначены для тех ситуаций, когда необходимо перенаправлять вращательную энергию между двумя валами, расположенными под прямым углом по отношению друг к другу. Область применения данного устройства невероятно широка и охватывает горнодобывающую, металлургическую, машиностроительную и пищевую промышленность. Редукторы углового типа входят в состав самого разнообразного оборудования, которое задействовано в перечисленных отраслях народного хозяйства. Конические редукторы - это второе название углового типа механизмов. Стоит также отметить, что в редких случаях угол вращения валов может отличаться от 90 градусов. Но такие механизмы производят только по спецзаказам. Колесные редукторы - это не конкретный тип механизма, а общее название группы, которая используется при производстве транспортных средств. Как не трудно догадаться, они служат для передачи энергии от двигателя не ведущие колеса. Чаще всего в автомобилестроении применяются соосные редукторы, так как при сравнительно небольших габаритах они отлично справляются с поставленной задачей и имеют высокий запас прочности благодаря цельнометаллическому корпусу. При создании техники с повышенной проходимостью используются несоосные редукторы, так как они позволяют повысить дорожный просвет и увеличить передаточное число. В современных полноприводных машинах применяются самоблокирующиеся редукторы, которые автоматически отключают один из ведущих мостов при движении по ровной дороге. Когда автомобиль попадает на бездорожье, в автоматическом режиме происходит подключение всех приводов. Редукторы также входят в состав газораспределительной системы. Существует две модели. Электронный редуктор позволяет выбрасывать отработанные газы в атмосферу мгновенно, а вакуумный редуктор производит эту процедуру постепенно. Редукторы вращения основное применение находят при производстве кранов с поворотным механизмом и разнообразной военной техники. Для подъемных машин скорость вращения не играет особой роли, поэтому там используются редукторы средней мощности. Но для армейской техники скорость является определяющим фактором. От быстроты реакции экипажа и возможности развернуть орудие в сторону врага, чтобы произвести выстрел зависит исход боя. Так что в военном деле применяются очень мощные поворотные редукторы, способные за считанные секунды развернуть массивную пушку в нужном направлении. По способу установки различают вертикальный и горизонтальный редукторы. Их положение относительно оси координат не влияет на выполняемые функции. От него зависит лишь степень воздействия на механизм различных сил сопротивления. Чтобы уменьшить противодействие в сложных системах применяются дополнительные агрегаты. Волновые редукторы передают энергию за счет создания колебательных волн при помощи деформации гибкого элемента внутри механизма. Такой тип агрегатов используется, когда важна высокая точность и плавность хода и при этом низкий уровень рабочего шума. Косозубый редуктор отличается тем, сто его рабочие шестерни располагаются под углом к плоскости вращения. Такое строение помогает повышать упорную стойкость и применяется в подвесных механизмах. 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) 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.Разновидности редукторов
Как разобрать редуктор
график зависимости скорости от оборотов двигателя