Что такое редуктор в автомобиле. Что такое редуктор и как он работает Какие типы конструкции имеет ручной редуктор
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.
В любом механизме каждая деталь имеет свою значимость, благодаря чему он и работает. Редуктор — главный элемент, который преобразует крутящий момент, что позволяет передавать мощность механической передачи на двигатель. Что такое редуктор более подробно будет рассказано в статье ниже.
Редуктор представляет собой комплект из шестеренок, которые находятся в картере, что позволяет защитить все детали от каких-либо повреждений в том числе и загрязнения, а также обеспечивает необходимую смазку. Этот механизм предназначен для регулирования скорости вращения валов производящие крутящий момент.
В большинстве случаев к поломке редуктора приводит отсутствие смазочного материала, поэтому все его основные элементы подвергаются износу или коррозии. Область применения редукторов довольно обширная и очень часто они используются в строительной и землеройной технике где производятся большие нагрузки на технику.
А также его использование предусмотрено в пищевой промышленности и, конечно же, в автомобилестроении. Но ещё он используется в газовой сфере для регулирования давления газа и даже в создании детских игрушек.
Виды
Червячный редуктор
Разновидность редукторов напрямую зависит от предназначения передачи, поэтому различают такие, как:
- Цилиндрические. Это самый распространённый вид редукторов из-за своей простоты передаваемого крутящего момента и в то же время обладает максимальным КПД. Этот редуктор представляет собой зубчатые передачи и может состоять из нескольких ступеней. Количество таких ступеней зависит от нужного передаточного отношения и соответственно, чем оно выше, тем больше таких ступеней необходимо.
- Червячный. Такой вид редуктора представляет собой винт с резьбой, на котором находится зубчатое колесо из специальным профилем зубьев. В процессе вращения этого винта (червяка) его витки в момент перемещения производят вращение червякового колеса в том же направлении. Поэтому червячный редуктор имеет ограничение в размерах и при этом имеют довольно низкую шумность и плавность хода.
- Коническо — цилиндрический . Как и все редукторы он предназначен на регулирование передаточного движения между валами. Этот вид редуктора в основном используют для работы конвейерных линий, но для его работы необходимо чтобы были в работе все элементы основного механизма.
- Волновой . Основной принцип работы волнового редуктора заключается в том, что он обеспечивает многопарное зацепление зубьев в отличие от других, но недостатком его является ограничение частоты вращения ведомого вала при наличии зубчатых колес с большим диаметром.
Устройство
Редуктор состоит из основного корпуса, в котором находятся все составляющие элементы передачи — это зубчатые колеса, валы и подшипники, а также в некоторых предусматривается специальный корпус, где находится смазочный материал для смазывания зацеплений и подшипников.
Важно знать: масло лучше использовать трансмиссионное, синтетическое. А также для нормальной работы редуктора производить замену масла 1 раз в месяц.
В каждом картере находится специальное отверстие для того, чтобы можно было доливать или сливать масло.
Как работает
Основной принцип работы редуктора заключается в том, что благодаря связи между двумя колёсами происходит вращение от одного к другому. Каждое из этих колёс совершает разное количество вращений.
Колесо что поменьше делает во столько раз больше крутящих моментов насколько оно меньше чем большое колесо. Если же предусмотрено, что меньшее колесо является ведомым, то в таком случаи крутящий момент существенно увеличивается, но это приводит к снижению скорости. Для обеспечения надежности связи между этими колёсами имеют зубья, которые и приводят в действие этот механизм.
Обратите внимание: перед тем как выбирать редуктор необходимо обратить внимания на страну изготовителя, страну производителя его комплектующих деталей, сталь, а также на фирму которая производила сборку.
Неправильный выбор или износ редуктора может привести к снижению конкурентоспособности, нанести значительный ущерб производителю, что соответственно повлечет за собой экономические потери, связанные с ремонтными работами и простоями.
Как устроен и работает редуктор, смотрите в следующем видео:
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.
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
Всем привет! В последнее время мы разбирали множество материалов, которые касались трансмиссии - это и и . Что такое редуктор применительно к автомобилю - вот эту тему я хотел бы обсудить на страницах своего блога!
Если кто-то из читателей помнит, то мы касались , тоже принимающего участие в работе с . В отличие от него, редуктор не перераспределяет этот момент, а предназначен для его понижения или повышения. На каждой ведущей оси расположен свой редуктор - поэтому они называются передний и задний.
Изготавливается данное устройство из стальных сплавов, которые отличаются высокой прочностью и могут гарантировать длительную эксплуатацию в неблагоприятных условиях.
В заднем редукторе предусматривается ведущая соединенная с карданным валом и ведомая шестерни. У каждого редуктора одним из основным параметров является передаточное число. При этом, в легковых машинах оно традиционно ниже, чем в коммерческом транспорте. Для того, чтобы понять суть передаточного числа, достаточно представить себе количество зубьев у ведомой и ведущей шестеренок. Само число означает, сколько раз ведомая может провернуться за 1 оборот ведущей.
Работа главной пары - на что влияет
Отсюда происходит понятие «главная пара» редуктора. Чем большим будет её передаточное число, тем быстрее движок сможет набрать свои максимальные обороты. От этого зависит и динамика в процессе вождения. Уменьшение этого числа приводит к ухудшению динамики, зато может повысить топливную экономичность, так как обороты двигателя при той же скорости будут ниже. Обратите внимание: чтобы менять число редуктора, нужно иметь ввиду следующее:
- характеристики силового агрегата;
- и дисков и т.д.
Некоторые владельцы подержанных авто, как отечественной, так и заграничной сборки, меняют редукторы на аналоги с другим передаточным числом. Не всегда эти опыты приводят к улучшению разгонных качеств. Погоня за лучшей разгонной динамикой при старте с места динамикой грозит привести к перерасходу топлива и ускоренному износу деталей трансмиссии. Читайте форумы и отзывы специалистов, прежде, чем решиться на такой радикальный шаг.
Обслуживание и неисправности
Тем не менее, детали редуктора и его смазка остаются одним из наиболее уязвимых мест и источников поломок. Длительное отсутствие достаточного количества масла приводит к перегрузам узла. Как определить самому поломки, не вызывая мастера с СТО? Обращайте внимание на новый появившийся гул, посторонние звуки и вибрацию. Может наблюдаться течь рабочей жидкости вследствие прохудившихся сальников. Покупка и замена редуктора - удовольствие не из дешевых, поэтому рекомендую прислушиваться к подобным звукам.
Момент обслуживания является одним из самых важных, чтобы продлить работоспособность этого трансмиссионного узла. Рабочую жидкость требуется менять каждые 100 тысяч пройденных километров. Своевременно стоит менять и сальники - все это позволит снизить стоимость потенциального ремонта.
Будем прощаться, дорогие читатели! Если у Вас появятся новые вопросы, касательно работы и проблем трансмиссии, пишите эти пожелания. Постараюсь учесть их по максимуму на страницах моего блога. Спасибо, что остаетесь на связи и пока!
