Классификация червячных редукторов
ЛЕКЦИЯ 5
Редукторы
Классификация редукторов. Основные параметры редукторов
Редуктором называют механизм, содержащий передачи зацеплением и предназначенный для повышения крутящего момента 
и уменьшения скорости вращения двигателя n. Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения благодаря высоким экономическим, потребительским и другим характеристикам. В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валы. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а также защиту от попадания в нее пыли и грязи. Во всех ответственных установках вместо передач назначают редукторы.
Классификация редукторов проводится в соответствии с ГОСТ 29067-91. Виды редукторов показаны на рис.1.
Рис.1.Классификация редукторов всоответствии с ГОСТ 29076–91
Вид применяемых передач (рис.2):
1.Прямозубая цилиндрическая зубчатая передача,
2.Прямозубая коническая зубчатая передача,
3.Зубчатая коническая передача с криволинейными зубьями,
4.Червячная передача,
5.Гипоидная передача.
6.Планетарная передача.
7.Косозубая цилиндрическая зубчатая передача.
8.Шевронная зубчатая передача.
Рис.2. Виды передач
Для обозначения передач в редукторе используют заглавные буквы русского алфавита
|
|
|
Ц – цилиндрическая, П – планетарная, К - коническая,
Ч – червячная, Г – глобоидная, В – волновая.
Количество одинаковых передач обозначается цифрой. Оси валов, расположенные в горизонтальной плоскости, не имеют обозначения. Если все валы расположены в одной вертикальной плоскости, то к обозначению типа добавляется индекс В. Если ось быстроходного вала вертикальна, то добавляется индекс Б, а к тихоходному соответственно – Т.
Число ступеней:
1.Одноступенчатые;
2.Двухступенчатые;
3.Трехступенчатые.
Взаимное расположение осей входного и выходного валов:
1.Горизонтальные 2.Вертикальные
Способ крепления редуктора
1.На приставных лапах;
2.На плите;
3.Фланец со стороны входного или выходного вала, насадное исполнение с полым выходным валом.
Особенности кинематической схемы
1.Развернутая;
2.Соосная;
3.С раздвоенной ступенью.
Основные параметры редукторов
· кинематическая схема редуктора;
· передаточное отношение u частота вращения выходного вала n;
|
|
|
· крутящий момент на выходном валу T;
· допускаемая консольная нагрузка на выходном валу;
· силовая характеристика редуктора;
· коэффициент полезного действия (КПД).
Цилиндрические редукторы
Одноступенчатые цилиндрические редукторы
Применяются при передаточном отношении 
. Одноступенчатый редуктор наиболее прост и надежен в работе. Применяется для мощностей до 40 кВт. Из редукторов данного вида наиболее распространенным является – горизонтальный. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже сварными алюминиевыми. При серийной производстве целесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или скольжения. На рисунке показан самый простой зубчатый редуктор – одноступенчатый цилиндрический.
Двухступенчатые цилиндрические редукторы
Применяются при передаточных отношениях
u = 8 - 40. Первая (быстроходная) ступень редуктора во многих случаях имеет косозубые колеса; тихоходная ступень может быть выполнена с прямозубыми колесами. Достаточно часто применяют редукторы, у которых обе ступени имеют колеса одинакового типа (прямозубые, косозубые и шевронные). Наиболее распространены двухступенчатые горизонтальные, выполненные по развернутой схеме.
|
|
|
На рисунке показан двухступенчатыйцилиндрический зубчатый редуктор. Является наиболее распространенным (их потребность оценивается в 65%).
Трехступенчатый цилиндрический редуктор
Обеспечивает передаточное отношение u = 16 -200 и выше. Достоинство данной схемы- симметричное расположение зубчатых колес всех ступеней.
Кинематические схемы
Рис.3. Кинематические схемы
| \Схема | Редуктор | Число ступеней | Взаимное расположение осей входного и выходного валов |
| а). развернутая | Цилиндрический горизонтальный | Одноступенчатый | Параллельное |
| б.) развернутая | Цилиндрический горизонтальный | Двухступенчатый | Параллельное |
| в). развернутая | Цилиндрический вертикальный | Двухступенчатый | Параллельное |
| г). с раздвоенной быстроходной ступенью | Цилиндрический горизонтальный | Трехступенчатый | Параллельное |
| д).соосная | Цилиндрический горизонтальный | Двухступенчатый | Соосное |
Для улучшения условий работы зубчатых колес применяют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью (рис.3, г). Благодаря этому достигается равномерная загруженность опор и благоприятное распределение нагрузки по ширине зубчатого венца тихоходной ступени. Это особенно актуально в связи с тем, что масса наиболее загруженной тихоходной ступени существенно превышает суммарную массу быстроходной ступени.
|
|
|
Двухступенчатые соосные редукторы (рис.3 д) компактнее трехосных (рис.3 б), но сложнее по конструкции.
Основные параметры редукторов стандартизованы: для цилиндрических - ГОСТ 25301-95.Главным параметром цилиндрических, червячных и глобоидных редукторов – межосевое расстояние аwтихоходной ступени.
Пример условного обозначения одноступенчатого цилиндрического редуктора с межосевым расстоянием 
160 мм и передаточным числом u=4: редуктор Ц-160-4.
Червячные редукторы
Червячные редукторы применяют при передаче момента между перекрещивающимися валами. Передаточные отношения червячных редукторов обычно колеблются в пределах 
8…480 и более. Использование: лифты и машины пищевой промышленности, ручные лебедки, приводы от электродвигателя на ведущие оси троллейбусов. Так как КПД червячных редукторов невысок, то для передачи больших мощностей и в установках, работающих непрерывно, применять их нецелесообразно. Практически червячные редукторы применяют для передачи мощности, как правило, до 45 кВт и в виде исключения до 150 кВт.
Классификация червячных редукторов
Число ступеней:
1.Одноступенчатые;
2.Двухступенчатые червячно-червячные, 
3.Комбинированные, 
цилиндро-червячный червячно-цилиндрический
Расположению червяка и червячного колеса
1. С нижним расположением червяка (под колесом) – применяются при окружных скоростях червяка 
;смазка – окунанием червяка, допускают передачу большой мощности по критерию нагрева (рис.4, а). Схема сборки обозначается – 51.
2. С верхним расположением червяка (червяк над колесом) – применяются в быстроходных передачах; смазка осуществляется окунанием колеса (рис.4,б). Схема сборки обозначается – 52.
3. Червяк с горизонтальной осью, сцепляющейся с колесом, имеющим вертикальную ось (рис.4,в). Схема сборки обозначается – 56.
4. Червяк с вертикальной осью, расположенный сбоку колеса. Колесо имеет горизонтальную ось (рис.4,г). Схема сборки обозначается – 53.
Рис.4. Схемы червячных редукторов: а) с нижним; б) с верхним; в, г) с боковым расположением червяка
Обозначение редуктора
Конические редукторы
Применяются в том случае, когда быстроходный тихоходный валы должны быть взаимно перпендикулярны. Передаточное число одноступенчатых редукторов (рис.5,а) невелико . При 
применяют коническо-цилиндрическиередукторы (рис.5,б).
. 
Рис.5. Кинематические схемы
Мотор-редукторы
Мотор-редукторы представляют собой компактные агрегаты, в которых в одном блоке совмещены редуктор и мотор. Как элемент электропривода, широко применяются во всех областях промышленности. Достоинства - точности расположения вала редуктора относительно вала электродвигателя, высокий КПД, простота обслуживания, компактность, упрощённый монтаж. В зависимости от типа используемой передачи, выделяют планетарные, червячные, цилиндрические, волновые и пр. Как правило, одной ступени бывает недостаточно для достижения необходимого диапазона передаточных отношений мотор-редукторов, поэтому широкое применение нашли двух и трёхступенчатые мотор-редукторы. Не редкостью, также, являются четырёх и пятиступенчатые мотор-редукторы.
Планетарные редукторы
Планетарными называют зубчатые редукторы, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися
геометрическими осями. Этот редуктор преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в низкую на выходном валу. При этом крутящий момент на выходном валу возрастает пропорционально уменьшению скорости вращения.
Рис.6. Планетарный редуктор
В общем случае в планетарном редукторе можно выделить следующие основные детали (рис.6): коронная шестерня 1, солнечная шестерня 2, планетарные шестерни (сателлиты) 3, водило H. По аналогии с Солнцем, расположенным в центре солнечной системы, солнечная шестерня расположена в центре рабочей части редуктора. Она находится в зацеплении с идентичными планетарными шестернями, оси которых расположены на окружности, центр которой лежит на оси солнечной шестерни, и в то же время сателлиты сцеплены с коронной шестерней, представляющей собой зубчатое колесо с внутренним зацеплением. Водило жестко закрепляет все сателлиты относительно друг друга.
Для работы планетарного редуктора необходимо, чтобы одна из его деталей (солнечная шестерня, коронная шестерня или водило) была жестко закреплена относительно корпуса редуктора. В зависимости от выбора ведущего и ведомого элемента будет зависеть передаточное число планетарного редуктора, которое имеет значения 
.
Достоинства:
Поскольку планетарные редуктора являются соостными, а в их конструкции используются зубчатые колеса, то их целесообразно сравнивать с цилиндрическими редукторами.
- Пониженная шумность;
- Компактность;
- Малая нагрузка на опоры редуктора;
- Меньшая нагрузка на зубья колес;
- Повышенное передаточное отношение.
Недостатки:
- Сложность в изготовлении;
- Снижение КПД при передаче больших нагрузок.
Наибольшим недостатком планетарных редукторов является сложность их изготовления и монтажа. Незначительные отклонения в деталях или ошибки при монтаже могут привести к серьезным проблемам при эксплуатации вплоть до поломки редуктора. Причина второго недостатка кроется в возросшей площади контакта зубьев по сравнению с аналогичными по передаваемой мощности цилиндрическими редукторами. Если при малых передаваемых мощностях разница в КПД почти не ощутима, то с их возрастанием также увеличиваются потери на трение, что и приводит к снижению КПД.
Сфера применения:
Несмотря на свою сложность, планетарные редукторы получили весьма широкое распространение. Они с успехом применяются в машиностроении, станкостроении, могут являться составной частью приводов лебедок и другого подъемного оборудования. Планетарные редукторы используются в автоматической коробке автомобилей, а также в иных случаях, где необходимо переменное передаточное отношение. В ведущих мостах грузовых автомобилей МАЗ, тракторов Т-150К, К-700, тяжёлых колёсных военных и землеройных машин применяются планетарные редукторы, передающие крутящий момент от полуоси к ступице колеса
Волновые зубчатые редукторы
Волновая передача представляет собой разновидность планетарной передачи с гибким промежуточным колесом (рис.7). Изобретена в 1959 году американским инженером У. Массером.
Рис.7. Волновой редуктор
Передача включает:
1. Неподвижный элемент - зубчатое колесо 1 с внутренними зубьями неподвижное относительно корпуса передачи.
2. Гибкой элемент - тонкостенное упругое зубчатое колесо 2 с наружными зубьями, соединённое с выходным валом.
3. Генератор волн – кулачка или эксцентрика, который растягивает гибкое колесо до его контакта с неподвижным колесом
Вращение генератора волн 3 передается на гибкое зубчатое колесо 2, которое деформируется (растягивается) и входит в зацепление с центральным колесом 1 в двух зонах. За счет того, что число зубьев гибкого колеса всегда меньше чем у неподвижного каждый оборот оно смещается (проворачивается) относительно него, что и приводит к его вращению относительно генератора волн.
Многопарность зацепления (одновременно в зацеплении может находиться до 25-30% пар зубьев) определяет все положительные качества этих передач по сравнению с обычными:
· меньшая масса и габаритные размеры, более высокую кинематическую точность;
· высокое передаточное отношение u=80…300 и более;
· высокая нагрузочная способность и плавность хода;
· передача крутящего момента через герметичные стенки;
· более высокую демпфирующую способность, меньший шум.
Волновые передачи применяют в авиационной и космической технике, в промышленных роботах и манипуляторах, в приводах грузоподъёмных машин, станков, конвейеров и др.
Существуют герметичные волновые передачи, передающие вращение в герметизированной полости, находящейся в химически агрессивной или радиоактивной среде, или в глубоком вакууме, а также существуют конструкции, служащие приводами герметических вентилей.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 2376; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!