Раздел 4. Корпусные детали и муфты
Тема 4.3. Приводы
Лекция 23. Назначение, виды и общее устройство редуктора
Общие сведения. Назначение редукторов
Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключённый в отдельный закрытый корпус и работающий в масляной ванне. Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Редукторы широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, в связи с чем число разновидностей редукторов велико.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.
Корпуса редукторов должны быть прочными и жесткими. Для удобства сборки корпуса редукторов выполняют разъемными. Опорами валов редуктора, как правило, являются подшипники качения. Смазывание передач редукторов осуществляется погружением в масляную ванну, подшипников – разбрызгиванием или пластичной смазкой.
Редуктор проектируют для привода определенной машины. На кинематических схемах буквой Б обозначен входной (быстроходный) вал, буквой Т – выходной (тихоходный).
Основная энергетическая характеристика редуктора – допускаемый вращающий момент Т на его ведомом валу при постоянной нагрузке.
Основные типы редукторов
Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от ведущего – быстроходного вала к ведомому – тихоходному валу и положением колёс в пространстве. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:
1) по типу передачи – зубчатые, червячные, зубчато-червячные;
2) по числу ступеней – одноступенчатые, двухступенчатые, и т. д.;
3) по типу зубчатых колес – цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.;
4) по относительному расположению валов в пространстве – горизонтальные, вертикальные.
Исполнение редуктора определяется передаточным числом, формой концов валов и вариантом сборки.
Цилиндрические редукторы получили широкое распространение в машиностроении благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления.
Одноступенчатые цилиндрические редукторы горизонтальные рисунок 1 и вертикальный рисунок 2 имеют, как правило, косозубое зацепление. Передаточное число таких редукторов u < 8.
Рисунок 1 - Одноступенчатые цилиндрические редукторы горизонтальные
Рисунок 2 - Одноступенчатый цилиндрический редукторы вертикальный
Двухступенчатые цилиндрические редукторы рисунок 3 – горизонтальный, рис. 4– вертикальный. Передаточное число u = 8…40
Рисунок 3 - Двухступенчатый цилиндрический редуктор горизонтальный
Рисунок 4 - Двухступенчатый цилиндрический редуктор вертикальный
Трёхступенчатые цилиндрические редукторы. Эти редукторы выполняют преимущественно на базе горизонтальной схемы. Диапазон передаточных чисел u = 31,5…180.
Конические редукторы рисунок 5 применяют, когда необходимо передавать вращающий момент между валами со взаимно перпендикулярным расположением осей. Передаточное число таких редукторов u<=5.
;
Рисунок 5 - Конические редукторы
Коническо-цилиндричекие редукторы рисунок 6 независимо от числа ступеней и компоновки выполняют с быстроходной конической ступенью. Передаточное число u = 8…31,5.
Рисунок 6 - Коническо-цилиндричекие редукторы
Червячные редукторы вследствие низкого КПД и меньшего ресурса, чем у зубчатых редукторов, не рекомендуется применять их в машинах непрерывного действия.
Компоновочные возможности ограничены и сводятся к трём основным схемам редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка рис 2.8.7. Выбор схемы редуктора обычно диктуется удобством компоновки привода в целом. Диапазон передаточных чисел u = 8…80, рекомендуется u<=63
Рисунок 7 - Червячные редукторы
Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор рисунок 8 имеет червячную быстроходную ступень и одну червячно-цилиндрическую или две червячно- цилиндрические ступени с параметрами редуктора развёрнутой схемы. Редукторы имеют большое передаточное число и низкий уровень шума. Червяк обычно располагают внизу, что вызвано условиями смазывания зацепления, расположением подшипников червяка и условиями сборки.
Рисунок 8 - Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор
Мотор-редукторы представляют собой агрегат, в котором объединены электродвигатель и редуктор. Это делается с целью уменьшения габаритов привода и улучшения его внешнего вида.
Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. По конструкции они сложнее вышеописанных редукторов. Наиболее распространен простой планетарный зубчатый редуктор рисунок 9.
Рисунок 9 - Планетарный редуктор
Волновые редукторы являются разновидностью планетарных редукторов. Для обозначения передач используются прописные буквы русского алфавита: Ц – цилиндрическая, К – коническая, Ч – червячная, П – планетарная, В – волновая.
Если в редукторе две или более одинаковых передач, то после буквы ставится соответствующая цифра. Пример: Ц (рисунок 1, 2); Ц2 (рисунок 3); КЦ (рисунок 6); Ч (рисунок 7); ЦЧ 9 (рисунок 8). Если все валы редуктора находятся в вертикальной плоскости, то к обозначению добавляется индекс В. Если ось тихоходного вала вертикальна, то добавляется индекс Т, если ось быстроходного вала вертикальна, то – индекс Б. КЦт, КБ Ц (рисунок 6).