Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Волновой мотор редуктор

Где купить?

Купить редуктор сегодня не составит труда. Предложений на рынке огромное множество, так что выбирать будет из чего

Что касается качества изделий, то ему необходимо уделять повышенное внимание еще на этапе поиска подходящей модели. Многие ленятся прочитать полный перечень технических характеристик, ограничиваясь лишь информацией о мощности и количестве оборотов

Вместе с тем недостаток данных может привести к неправильному выбору, что в конечном итоге скажется на дальнейшей эксплуатации. Поэтому все-таки стоит уделить больше времени и ознакомиться со всеми рабочими параметрами, чтобы после покупки вдруг не выяснилось, что двигатель не может справляться с возложенными на него обязанностями. Производители волновых редукторов предлагают продукцию примерно сопоставимого качества.

Уровень конкуренции в современном мире чрезвычайно высок, поэтому одна партия бракованных товаров может привести к банкротству компании. Поэтому контроль качества и тщательный подбор комплектующих практикуются на всех заводах на протяжении всего производственного цикла. Поэтому при выборе лучше сделать акцент именно на технически характеристиках, а не на фирме-изготовителе.

Также можно заранее узнать о наличии сервисных центров в конкретном городе, чтобы в случае поломки не пришлось долго искать контору, которая занимается ремонтом подобных устройств. Цена волнового редуктора напрямую зависит от его размеров и функциональных возможностей. Это значение колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч рублей.

Более подробно о составных частях

Процесс сборки не так сложен, как подбор или производство необходимых для такого редуктора запасных частей.

Корпус устройства. В промышленности он изготавливается методом литья. Необходимые отверстия проделываются на высокоточном оборудовании, так как требуется добиться взаимно правильного расположения валов и соосности звезд. При его производстве необходимо сделать верхнюю крышку съемной. Это облегчит и упростит процесс его обслуживания во время эксплуатации;
Валы и оси редуктора. Они являются опорой для шестеренок и используются в том случае, если ими необходимо оснастить это устройство. Установка производится внатяг на шлицы или шпонку. Для их изготовления лучше использовать прочную сталь размером от 10 до 45 мм, которая хорошо поддается механической обработке;
Подшипники. Они используются как опоры для валов и противостоят нагрузкам, обеспечивают возможность вращательного движения. От правильности подбора этих элементов редуктора зависит его надежность, долговечность и работоспособность. Если производится установка прямозубчатых шестеренок, то достаточно будет установить обычные одно- или двухрядные шариковые подшипники. Если будет устанавливаться косозубый подшипник или червячная передача, то лучшим вариантом будет роликовый или упорно-радиальный шариковый подшипник. Лучше купить новые, чем использовать с разборки;
Шестеренки. Они обеспечивают изменение частоты вращения валов и естественно понижение передаточного числа. Для их производства используется специальное металлорежущее оборудование, которым не оснащаются домашние мастерские. От размера шестеренок зависят габариты и характеристики прочих входящий в этот агрегат деталей, расстояние между осями и валами

При установке важно правильно выставить зазор между ними. Для смазки шестеренок отлично подойдёт масло И-20

Его заливка производится по уровень нижней части шестеренок. Смазка прочих частей устройства производится путем разбрызгивания на них смазочной жидкости. Можно взять с разборки или купить новые;
Сальниковые уплотнители. Они не допускают просачивания масла из корпуса устройства. Устанавливаются в местах выхода валов на подшипниках под крышками. Покупаются;
Предохранительная муфта. Она предназначена для того, чтобы предотвратить разрушение устройства при возникновении чрезмерных нагрузок. Покупается;
Крышки подшипников. Они могут быть разными – глухими и сквозными. Предназначены для облегчения обслуживания и монтажа подшипников. Их можно выточить самостоятельно либо найти на разборке.

Устройство и принцип работы

Редуктор без дополнений газовый или гидравлический, подразумевает механическое устройство для изменения угловой скорости и крутящего момента. Он работает по принципу Золотого правила, когда передаваемая вращением мощность практически не изменяется, уменьшается на КПД.

Устройство

Простейшее устройство редуктора, это зацепление из шестерни и зубчатого колеса. Крутящий момент передается через непосредственный контакт зубьев – элементов детали. Они движутся с одинаковой линейной скоростью, но разной угловой. Количество вращений шестерни и колеса за единицу времени разное, зависит от диаметров деталей и количества зубьев.

Шестерни и колеса неподвижно закреплены на валах или изготовлены совместно с ними. В корпусе может быть от одной до нескольких пар зубчатых зацеплений. На сборочном чертеже редуктора хорошо видно его устройство и составные части:

  • корпус;
  • крышка корпуса;
  • пары в зацеплении;
  • валы;
  • подшипники;
  • уплотнительные кольца;
  • крышки.

Корпус в самом низу имеет отверстие для слива масла и приспособление контроля уровня смазочных материалов, глазок или щуп. Разъем с крышкой совпадает с плоскостью расположения осей.

На кинематической схеме редуктора схематически указаны зубчатые соединения, расположений валов и направление вращения. Также показан тип зуба, прямой или наклонный. По кинематической схеме можно определить количество ступеней, передаточное число и другие характеристики, как работает данный редуктор.

Принцип действия

Принцип работы механического редуктора основан на передаче вращательного момента от одного вала другому посредством взаимодействия зубчатых деталей, неподвижно закрепленных на них. Линейная скорость зубьев одинаковая. Она не может быть разной, поскольку контакт жесткий.

Принципом действия редуктора является давление зуба на поверхность аналогичного со смежной детали и передача при этом усилия, двигающего ведомое колесо. В результате скорость вращения уменьшается. На выходном валу создается усилие, которое способно привести в движение исполняющий механизм.

Главная пара всегда первая, быстроходная шестерня или червяк, соединенный с двигателем и соответствующее ему колесо. По ее типу определяется и весь узел. Количество ступеней равно количеству зацеплений, имеющих передаточное число больше 1.

Кроме рабочих шестерен могут использоваться паразитки – шестерни, которые не изменяют крутящий момент, только направление вращения колеса и соответственно вала, на котором оно расположено.

Маркировка

В условном обозначении редуктора имеется ряд цифр и букв, указывающих на его параметры и тип. Первым стоит указание на количество ступеней и вид зубчатого зацепления:

  • цилиндрическое – Ц;
  • червячное – Ч;
  • коническое – К;
  • глобоидное – Г;
  • волновые – В;
  • планетарное – П.

Комбинированные модели обозначаются несколькими буквами, начиная с первой пары:

  • цилиндрически-червячные – ЦЧ;
  • червячно-цилиндрические – ЧЦ;
  • конически-цилиндрические – КЦ.

Количество передач данного вида указывается цифрой перед буквой.

Горизонтальное расположение считается нормой и не имеет своего обозначения. Для вертикального узла после обозначения типа передач ставится буква В. Б – означает быстроходную модель. За ним ставится условное числовое обозначение варианта сборки.

Далее указывается расстояние между осями ведущего и выходного вала, передаточное число цифрами и форма выходного вала буквенным обозначением, например, Ц – цилиндрический хвостовик, К – конический.

В маркировке может присутствовать указание на климатическое исполнение, например, для тропиков, северных районов, по какому госту выполнено.

Например: 1Ц2У-250-31,5-22-М-У2. Двухступенчатый цилиндрический с горизонтальным расположением. Межцентровое расстояние валов тихоходной ступени 250 мм, передаточное число 31,5. Вариант сборки узла 22, хвостовик по типу муфты, климатическое исполнение соответствует ГОСТ 15150-69.

Электрический привод – мотор и передаточный узел в одном корпусе, имеет несколько отличающуюся маркировку. Вначале стоит буквенное обозначение марки сборного привода, указывается скорость вращения выходного колеса, поскольку она постоянна, соединена с одним электродвигателем.

Как работать с кислородным редуктором

При работе с кислородными редукторами надо обязательно провести несколько подготовительных операций.

  1. Проверить исправность и целостность датчиков давления. Стрелки должны быть установлены на нуле и не изменять свое положение при повороте редуктора.
  2. Перед тем как присоединить рукава для подачи газа необходимо проверить, вывернут ли рабочий винт, регулирующий закрытие клапана.
  3. После подсоединения шлангов необходимо настроить устройство на подачу необходимого для выполнения работ давления.

Работа с кислородным редуктором

Кроме перечисленных операций, необходимо проверить редуктор на герметичность. Для этого винт необходимо выкрутить до конца.

Проверить резьбовое соединение на предмет наличия следов масла и жира, в случае обнаружения их немедленно необходимо удалить с использованием растворителя.

Кстати, герметичность можно проверить нанеся на места резьбовых соединений мыльную пену. При появлении пузырей работы необходимо прекратить и редуктор сдать в ремонт.

Редуктор кислородный характеристики и конструктивные особенности

Кроме, ключевых параметров в виде расхода и давления редукторы обладают следующими дополнительными характеристиками:

Редуктор кислородный характеристики

Количество ступеней снижения давления. Производители выпускают устройства с одной или двумя ступенями регулирования. В первой основную роль играет пружина. В моделях с двумя ступенями регулировка осуществляется при помощи промежуточных воздушных камер. Эти изделия гарантируют работу газосварочного рабочего места в условиях когда температура ниже нуля. Кроме того, эти редукторы гарантируют стабильную подачу газа. Но они отличаются сложностью конструкции и соответственно стоимостью.
Все кислородные редукторы присоединяют к источнику газа с помощью накидной гайки. Хомуты и другие крепежные приспособления использовать недопустимо. Это вызвано в первую очередь взрывоопасными свойствами кислорода, требующими качественной герметизации соединения.
Еще один параметр кислородных редуцирующих устройств – это климатическое исполнение

Этот показатель имеет важное значение. Дело в том, что падение давления приводит к росту его объема

Это приводит к переохлаждению редуктора и газа, а это может привести к повреждению устройства.

Кислородный редуктор особенности устройства

Двухступенчатый редуктор для кислорода отличается клапаном, изготовленным с высокой точностью и мембраной, собранной из двух слоев материала.. Для ее изготовления применяют синтетические каучуки. Это позволяет сохранять работоспособность устройства при температурах ниже 0 и давлении до 200 атм.

Предназначение кислородного редуктора

Кислород – это неотъемлемый компонент так называемой газовой сварки или резки металла. К месту выполнения работ его доставляют в баллонах выполненных из стали и окрашенных в голубой цвет.

Баллон кислородный

Для обеспечения подачи кислорода под рабочим давлением используют редукторы. В соответствии с ГОСТ 13861-89 эти устройства маркируются следующим образом – БКО, СКО, РКО. Первая аббревиатура обозначает то, что редуктор используют для установки на кислородные баллоны, одноступенчатый (Д – двухступенчатый). Вторая – это сетевое Изделие, и третья — рамповое.

Выпускают несколько видов этих устройств – БКО 25 и БКО 50. Первый тип обеспечивает подачу кислорода до 25 кубометров в час, второй 50. Предельный параметр рабочего давления первой модели равен 0,8 МПа, у второй 1,25 МПа.

Для присоединения кислородного редукционного устройства применяют накидную гайку.

Редуктор использует в работе следующие принципы:

  1. Газ проходит через фильтр и подается в камеру высокого давления. Вращение регулятора передает усилие установленной пружины посредством диска, мембраны и толкателя непосредственно на клапан. Именно он и регулирует поступление кислорода в рабочий объем.
  2. Узел, в котором происходит изменение давления, представляет собой отдельную сборочную единицу, состоящая из седла, клапана с пружиной и фильтрационного устройства ЭФ-5. Для повышения безопасности на корпусе устройства вмонтирован клапан, предназначенный для стравливания газа по достижении критического уровня давления в рабочей камере от 16,5 до 25 кгс на квадратный сантиметр.

Манометр кислородного редуктора

В составе кислородного редуктора применяют манометры, один показывает значение давления в баллоне (сети), а на второй его параметр на выходе. В зону сварки кислородную смесь подают через рукав диаметром 6 или более мм. Рукав подсоединяют к штуцеру, на другом конце устанавливают резак или горелку.

Где используется устройство

Понижающий редуктор имеет множество достоинств. Его конструкция позволяет увеличить производительность и прибыль больших промышленных предприятий. А также его можно считать незаменимым помощником в домашнем хозяйстве.

Специалисты выделяют такие области применения аппарата:

  • в промышленности;
  • в коробках передач автомобилей;
  • в различном электрическом оборудовании.

На крупных предприятиях это изделие применяется довольно широко. В разных станках для обработки металла редуктор используется как вращательный передаточный узел, который увеличивает число оборотов.

В коробках передач для автомобильного транспорта устанавливается аппарат, который уменьшает частоту вращения мотора. Мягкость и плавность хода машины напрямую зависит от качества регулировки шестеренок редуктора.

Такое изделие широко применяется в электрическом оборудовании и бытовой технике, например, в перфораторах, дрелях или миксерах. Редукторы можно считать главными деталями вентиляционных, планетарных, насосных и очистных систем, потому что они способны поддерживать оптимальное рабочее давление.

Волновая зубчатая передача

Принцип действия

Состоит из жёсткого неподвижного элемента — зубчатого колеса с внутренними зубьями, неподвижного относительно корпуса передачи; гибкого элемента — тонкостенного упругого зубчатого колеса с наружными зубьями, соединённого с выходным валом; генератора волн — кулачка, эксцентрика или другого механизма, растягивающего гибкий элемент до образования в двух (или более) точках пар зацепления с неподвижным элементом. Число зубьев гибкого колеса несколько меньше числа зубьев неподвижного элемента. Число волн деформации равно числу выступов на генераторе. В вершинах волн зубья гибкого колеса полностью входят в зацепление с зубьями жёсткого, а во впадинах волн — полностью выходят из зацепления. Линейная скорость волн деформации соответствует скорости вершин выступов на генераторе, то есть в гибком элементе существуют бегущие волны с известной линейной скоростью. Разница чисел зубьев жёсткого и гибкого колёс обычно равна (реже кратна) числу волн деформации.

Например, при числе зубьев гибкого колеса 200, неподвижного элемента — 202 и двухволновой передаче (два выступа на генераторе волн) при вращении генератора по часовой стрелке первый зуб гибкого колеса будет входить в первую впадину жёсткого, второй — во вторую и т.д. до двухсотого зуба и двухсотой впадины. На следующем обороте первый зуб гибкого колеса войдёт в двести первую впадину, второй — в двести вторую, а третий — в первую впадину жёсткого колеса. Таким образом, за один полный оборот генератора волн гибкое колесо сместится относительно жёсткого на 2 зуба.

Достоинства

  • большое передаточное отношение, при малом количестве деталей (i = 80-320)
  • улучшенные массо-габаритные характеристики по сравнению с обычными зубчатыми передачами
  • высокая кинематическая точность и плавность хода
  • высокая нагрузочная способность
  • передача момента через герметичные стенки

Процесс изготовления редуктора

Это первая величина, требующаяся для выполнения расчета. Значение — непостоянное, с добавлением «газа» число оборотов возрастает. Базовая величина: холостые обороты +10%.

Далее, производится расчёт оборотов осей подвески. Зная размеры колес, удастся вычислить величину выбега за оборот. Высчитывается число оборотов оси для обеспечения комфортной скорости — 3−5 км/ч, что является второй величиной для проектирования.

К примеру, обороты холостого хода +10% — это 600 об./мин. Требуемые обороты оси колеса для 3 км/ч — это 200 об./мин. Так, передаточное отношение должно быть 3:1. Скорость вращения оси уменьшается втрое по отношению к скорости вала двигателя, и крутящий момент увеличивается, соответственно в три раза. Типы редукторов:

Шестерёнчатые — используют соотношение числа зубьев ведомой и ведущей шестерен. Работает устройство по принципу — пар в коробке передач

Неважно, какую форму имеют шестерни, — зубья могут быть прямыми или косыми. Коническая шестерня используется, когда для мотоблока нужен угловой редуктор

Зависит всё от расположения мотора. Если между валом мотора и колёсами обеспечена соосность, угол не требуется.
Червячный привод нужен для создания большого передаточного числа, когда есть большая разница между оборотами ведущей оси и двигателя. Эта конструкция сложнее в изготовлении и обслуживании. Решение оптимальное, если вал мотора перпендикулярен оси колёс.
Цепные редукторы работают по принципу велосипеда, но наоборот. Ведущей является звёздочка меньшего размера. Надёжность конструкции определяет качество металла шестерен и прочность цепи. Простой комплект от велосипеда нагрузки может не выдержать, поэтому используются более прочные — мотоциклетные.
Ременные устройства в изготовлении наиболее простые. Они же являются самыми ненадёжными и слабыми. Большой крутящий момент не передаётся, так как ремни будут проскальзывать. Но уменьшается шоковая нагрузка на двигатель — конструкция более щадящая к приводному валу, сглаживаются рывки. Проскальзывание устраняется путём установки зубчатого ремня. В этом случае, нужно найти пару зубчатых шкивов, к примеру, от автомобильной системы ГРМ.
Комбинированная система. Устройство с цепной и шестерёнчатой передачей, может быть изготовлено в одном корпусе, хотя расчёты в этом случае более сложные. Зато есть возможность передать громадный крутящий момент при малой мощности мотора.

При выборе какой угодно конструкции не забывайте о следующих правилах:

  • не допускайте перекосов между ведомой и ведущей частью;
  • втулки нельзя применять, лишь подшипники.

Любое устройство, кроме ременного, нужно постоянно смазывать, поэтому, оно должно находиться в коробке. Герметичный корпус защитит от грязи и пыли, попадание которых неизбежно во время полевых работ. На валах устанавливаются сальники.

В качестве примера можно взять фабричные изделия для советской сельскохозяйственной техники. Цепная передача к смазке не столь чувствительна, но цепь нужно регулярно очищать и смазывать.

Доработка готовой конструкции

Примером нам послужит самодельный блок на базе двигателя мотоцикла «ИЖ». Используется «родная» коробка передач с возможностью переключения скоростей. Не хватает штатного передаточного числа, но маленькая звезда на выходном валу коробки передач с крупной звездой от ведущего колеса, обеспечивают уже хорошее снижение числа оборотов.

На вал, который установлен в подиум для подшипников, надета другая маленькая звёздочка, что при помощи второй цепи передаёт на колёса крутящий момент. На ведущую ось, в свою очередь, установлена звезда большого диаметра. В итоге получилась конструкция с 2-ступенчатым понижением оборотов и большим крутящим моментом.

Используя коробку передач от мотоцикла, можно подобрать необходимую скорость движения, почти не используя ручку газа. Практически всегда мотор работает на холостых оборотах, благодаря чему его ресурс продлевается.

Не менее популярен готовый редуктор от мотороллера «Муравей». Не требуется использовать колёсную платформу целиком, хватит установки на мост ваших катков. Применив коробку передач от выбранного двигателя, получите оптимальное соотношение скорости движения и мощности.

Конструкция редукторов: варианты

По конструкции все поставляемые волновые редукторы можно разделить на несколько групп. Самые простые по конструкции редукторы — это установочные комплекты. Они представляют собой три основных детали редуктора, пригнанные друг к другу, но не собранные в единое изделие. Подшипники в такой комплектации отсутствуют и при интеграции такого редуктора в конечное изделие можно установить именно те подшипники, которые наиболее подходят для конкретного применения. Такая возможность может дать преимущество в случае, когда подшипники стандартных готовых редукторов не устраивают по тем или иным параметрам. Вал в такой комплектации также отсутствует (ни полого, ни сплошного вала просто нет). Некоторые серии установочных комплектов снабжаются кулачково-дисковой муфтой на генераторе волны для компенсации несоосности вала. Легко видеть, что такая конструкция даёт большую гибкость в проектировании конечной системы и позволяет оптимально состыковать волновой редуктор с остальной частью системы.

Вторая группа по конструктивному исполнению — редукторы в исполнении модуль. Эти редукторы представляют собой полностью собранные изделия с установленными подшипниками, дополнительными корпусными деталями и часто с установленным валом — полым или сплошным. Несмотря на то, что полностью собранные изделия не дают такой же гибкости в построении системы, как и установочные комплекты, использование их упрощает конструирование за счёт отсутствия необходимости установки подшипников и вала. Ещё одна особенность этого конструктивного исполнения — отсутствие сплошного наружного корпуса у редуктора.

Третья группа по конструктивному исполнению — корпусированные редукторы. Они, так же как и модули, представляют собой полностью собранные изделия, однако в отличие от них имеют наружный корпус. Корпусные редукторы всегда снабжаются подшипниками, входным и часто входным валом. Полый вал в таких редукторах в настоящее время отсутствует.

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