Андрей Смирнов
Время чтения: ~7 мин.
Просмотров: 0

Виды редукторов

Устройство и схема редуктора заднего моста

Редуктор — это сложное техническое устройство, состоящее из взаимодействующих между собой подвижных деталей.

Редуктор располагается в заднем мосте. Поэтому сначала рассмотрим схема заднего моста в разрезе.

  • 1-подшипник дифференциала;
  • 2-сапун;
  • 3-корпус дифференциала;
  • 4-ведомая шестерня главной передачи;
  • 5-сателлит;
  • 6-полуосевая шестерня;
  • 7-болты крепления редуктора к картеру заднего моста;
  • 8-подшипники ведущей шестерни;
  • 9-манжета фланца ведущей шестерни;
  • 10-фланец;
  • 11-гайка ведущей шестерни;
  • 12-кольцо грязеотражательное;
  • 13-распорная втулка;
  • 14-регулировочная прокладка (кольцо);
  • 15-ведущая шестерня;
  • 16-ось сателлитов;
  • 17-картер редуктора;
  • 18-балка заднего моста.

В конструкцию редуктора заднего моста входят следующие основные детали:

  • ведущая шестеренка;
  • ведомая шестеренка;
  • штифт направления;
  • сальники;
  • барабан;
  • подшипники и их крепления;
  • стопорная пластина;
  • сапун;
  • хвостовик.

В состав главной передачи входят 2 шестеренки: ведущая и ведомая. Зацепление у них выполнено гипоидное, из-за чего зубья шестерни имеют хорошее скольжение.

Чтобы было понятно, что такое гипоидная, оно же — гиперболоидное, оно же — спироидное зацепление, приведу виды зацеплений зубчатых передач. Гипоидное зацепление требует высокой точности при изготовлении, но при эксплуатации оно обеспечивает бесшумность в работе по сравнению с цилиндрическим зацеплением.

От двигателя мощность сначала получает ведущая шестерня, затем — ведомая. Размеры шестеренок влияют на передаточное число и частоту вращения.

Двойная ГП, в свою очередь, бывает:

  1. двойной;
  2. разнесенной.

Двойная ГП имеет простую конструкцию. Основные детали ГП двойного типа принимают основную нагрузку и имеют большее передаточное отношение.

Что касается ГП разнесенного типа, то она имеет сложную конструкцию, по габаритным размерам меньше и эффективнее в работе. Установка разнесенного ГП позволяет повысить дорожный просвет (клиренс). Существуют также специальные проставки для клиренса, подложив которые под пружины и амортизаторы, автомобиль стает выше.

Виды одинарных передач:

  1. Цилиндрическая. Это самая простая схема передачи крутящего момента. Шестерни находятся в одной плоскости. Такое зацепление обеспечивает максимальный КПД.
  2. Гипоидная. Изготовление сложнее, конструкция имеет меньший вес и размеры, КПД — средний.
  3. Коническая. Шестерни в конической передачи располагаются перпендикулярно друг другу, из-за чего габариты такой такой
  4. Червячная. Такая передача бесшумная, работает мягко, но вырабатывает самое маленькое значение КПД.

В сложных конструкциях самый распространенный вид передачи — это гипоидная. Шестерни в нем располагаются друг к другу под некоторым углом. Из-за такого расположения контактирующих зубьев шестеренок, такой узел работает плавно, имеет меньший износ.

Виды мотор-редукторов

Сегодня разработано большое число вариантов мотор-редукторов, различающихся типом двигателя, принципом построения механической части и общей геометрией. Практически все возможные комбинации присутствуют в каталогах производителей.

По виду механического зацепления подразделяют цилиндрические, конические, червячные и планетарные модели. По взаимному расположению входного и выходного валов рассматривают соосные, параллельные и угловые варианты. Исходя из передаваемых мощностей выделяют модули обычного размера и мини мотор-редукторы. По типу присоединения к процессу, встречаются варианты с одно- и двухсторонним валом, а также с полым выходным валом.

Цилиндрические мотор-редукторы

Агрегаты, использующие классические цилиндрические редукторы получили большое распространение, благодаря простоте, надежности и универсальности механической части устройства. Их использование возможно в широком спектре оборудования. В зависимости от общей конструкции, цилиндрические мотор-редукторы выполняются с соосными или параллельными валами. Количество ступеней может варьироваться от одной до шести.

По способу расположения шестерен и общей компоновке выделяют горизонтальные и вертикальные модели. Такие устройства характеризуются высоким КПД, долговечностью и относительно невысокой стоимостью.  В отличие от многих других вариантов, цилиндрические редукторы обычно не допускают произвольного расположения в пространстве, что значительно ограничивает их область применения.

Конические мотор-редукторы

Устройства, собранные на основе конических шестерен, позволяют построить угловой конический мотор-редуктор. Его главной особенностью будет перпендикулярное расположение входного и выходного валов. Это ориентирует их на использование в устройствах, требующих смены направления осей. Также конические модели выгодно устанавливать в конструкциях, предъявляющих ограничение по одному из габаритных размеров устройства. Редукторы данного типа отличаются более высокой стоимостью, в виду значительной сложности изготовления отдельных деталей. Передаточное отношение конических моделей обычно невелико. Для его повышения, коническую и цилиндрическую передачи часто комбинируют, результатом чего становится коническо-цилиндрический мотор-редуктор.

Червячные модели

Сегодня, огромную популярность приобрели червячные одноступенчатые мотор-редукторы. В качестве механической передачи в них используется червячная пара. Она обеспечивает высокое передаточное отношение при сравнительно небольших габаритах. Благодаря этому стоимость червячных моделей ниже аналогов с иной конструкцией. Среди других особенностей следует выделить перпендикулярное расположение валов и самостоятельное затормаживание механизма при отсутствии внешнего поступления энергии.

В отличие от цилиндрических и конических моделей, приложение усилия к выходному валу не приведет к проворачиванию механизма. Благодаря этому такие редукторы часто используют в ответственных решениях и подъемно-транспортных устройствах. Червячные редукторы обычно не требовательны к положению установки. Благодаря герметичному корпусу их можно располагать произвольным образом, вследствие чего эти модели активно применяются для модернизации привода станков, промышленных линий и других механизмов. Среди недостатков червячных моделей обычно выделяют небольшой КПД и повышенное тепловыделение.

Планетарные и волновые мотор-редукторы

Благодаря компактности и высоким рабочим моментам, планетарные мотор-редукторы нашли широкое использование в небольших устройствах привода. Высокое передаточное отношение и способность работать с большими нагрузками, ориентирует их на использование совместно с серводвигателями промышленных роботов  и других автоматических устройств. Встречаются планетарные модели и общепромышленного применения. Благодаря особенностям конструкции зубчатой передачи, данные модели мотор-редукторов выполняются с соосными валами. Это позволяет их использовать для привода практически любых механизмов.

Дальнейшим развитием планетарных передач стали волновые редукторы. Они обеспечивают большое передаточное отношение, плавность хода и высокую точность позиционирования выходного вала. Благодаря этому такие модели стали основой построения промышленных роботов. Наряду с высокими характеристиками, данные типы передач отличаются высокими требованиями к изготовлению, а, следовательно, и высокой стоимостью, что существенно сдерживает распространение данных моделей.

Классификация цилиндрических редукторов

Слово «редуктор» (от лат. reductor) переводится как «отводящий/приводящий назад». То есть уже исходя из названия можно определить задачу данного механизма.

Цилиндрический горизонтальный редуктор представляет собой устройство, которое изменяет крутящий момент, а также мощность мотора. Устанавливается он почти на все автомобили. Это составной элемент трансмиссии, который регулирует перемещение в высокоточных приборах. Как выглядит данный механизм? Он выполнен в виде одного либо нескольких зубчатых зацеплений, которые взаимодействуют друг с другом, чтобы понизить обороты мотора до нужной скорости вращения исполняющего узла.

Цилиндрические горизонтальные редукторы подразделяются на несколько видов в зависимости от количества ступеней, типа колес и резьбы. Далее разберем каждую из классификаций подробно.

По типу зубьев колес цилиндрические горизонтальные редукторы подразделяются на:

  • прямозубые;
  • косозубые;
  • криволинейные;
  • шевронные.

Проще всего изготовить прямозубые колеса, но их уровень шума окажется выше, чем у косозубых и шевронных. Более того, ресурс механизма данного типа будет небольшим по причине постоянных ударов во время соприкосновения пар зубьев: из-за сильной вибрации детали быстро изнашиваются.

Цилиндрический горизонтальный косозубый редуктор имеет более сложную конструкцию. Но и эксплуатационные характеристики у него лучше: уровень шума низкий, небольшой износ, плавный ход. Единственный минус — возникает осевая сила, пагубное воздействие которой приходится как-то нивелировать.

Следующий шаг, который сделали инженеры, – усовершенствовали косозубое колесо, создав криволинейный редуктор. Его эксплуатационные характеристики наиболее высоки, однако производство данного типа колес считается достаточно сложным, ведь необходимо использовать спецоборудование.

Чтобы устранить главный минус косозубых колес — осевую силу, приходится устанавливать на валу второе точно такое же колесо, зубья которого наклонены в другую сторону. В результате осевые силы компенсируются двумя половинами колеса, оно называется шевронное. Если на автомобиле используется такой механизм, ход будет максимально плавный. Главная особенность шевронных колес — больший угол зубьев по сравнению с косозубыми цилиндрическими горизонтальными редукторами.

Валы в редукторах могут располагаться относительно друг друга следующим образом:

  • оси валов параллельны;
  • оси валов перекрещиваются.

На большей части редукторов валы расположены параллельно.

В зависимости от количества ступеней редукторы подразделяются на следующие виды:

  • одноступенчатые цилиндрические горизонтальные редукторы;
  • двухступенчатые;
  • трехступенчатые;
  • многоступенчатые.

Как выбрать, сколько ступеней должно быть? Это определяется передаточным числом, которое должно обеспечиваться редуктором. В зависимости от компоновки ступеней положение входного и выходного валов относительно друг друга может быть различным. Для большей наглядности ниже приведено изображение трехступенчатого цилиндрического горизонтального редуктора.

Цилиндрическая передача, в свою очередь, может быть:

  • развернутая;
  • раздвоенная;
  • соосная.

Развернутая цилиндрическая передача встречается наиболее часто из-за универсальности деталей механизма. К примеру, шестерни и зубчатые колеса подойдут на несколько видов редукторов. А значит, компания-производитель сэкономит на их изготовлении.

Раздвоенная цилиндрическая передача подходит для тихоходной и быстроходной ступеней. Оптимальное решение – именно быстроходная ступень, ведь в этом случае получится сделать промежуточный вал в виде «вала-шестерни», а также плавающий быстроходный вал. В случае с раздвоенной схемой она «разносится» благодаря тому, что применяются косозубые передачи, в итоге получается шевронный механизм.

Если цилиндрическая передача соосная, значит, входной и выходной валы размещены на одной оси. Размер и вес таких механизмов примерно такой же, как у редукторов с развернутой схемой. В данном случае быстроходная ступень недонагружена, а тихоходная перегружена.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации