Достоинства и недостатки
Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.
Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.
Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт
Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы
Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла
Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.
Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.
Червяки разделяются на типы по следующим признакам:
- по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
- по направлению нарезки резьбы: правые, левые
- по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
- по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
- Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
- по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
- по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик)
Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.
Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.
Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.
Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.
Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.
Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.
Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.
| Тип | Передаточное число | Частота вращения выходного вала об/мин | Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм | |
| редуктор | мотор-редуктор | |||
| Ч-20 | МЧ-20 | 5 — 50 | 28 — 300 | 4 |
| Ч-25 | МЧ-25 | 6 | ||
| Ч-31,5 | МЧ-31,5 | 8 | ||
| 2Ч-40 | МЧ-40 | 5 — 80 | 9,37 — 300 | 28 — 37 |
| Ч-50 | МЧ-50 | 50 — 70 | ||
| 1Ч-63, 2Ч-63 | МЧ-63 | 5 — 80 | 7,5 — 300 | 95 — 135 |
| 1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 | МЧ-80 | 150 — 280 | ||
| Ч-100 | МЧ-100 | 315 — 570 | ||
| Ч-125 | МЧ-125 | 615 — 1000 | ||
| Ч-160 | МЧ-160 | 1100 — 1900 | ||
| Ч-200 | МЧ-200 | 1600 — 3100 | ||
| Ч-250 | МЧ-250 | 2700 — 5700 | ||
| Ч-320 | МЧ-320 | 4400 — 10000 | ||
| Ч-400 | МЧ-400 | 6500 — 19000 | ||
| Ч-500 | МЧ-500 | 8200 — 33000 | ||
| РЧН-180 | МРЧН-180 | 12,5 — 50 | 20 — 90 | 1300 — 1800 |
| РЧП-300 | МРЧП-300 | 16, 25, 50 | 20 — 40 | 4200 |
Конструктивные особенности взрывозащищённых мотор-редукторов
Отдельный класс мотор-редукторов.
Они состоят из редуктора, взрывозащищённого электродвигателя или из редуктора, взрывозащищённого электродвигателя и взрывозащищённого тормоза, а также, могут изготовлены быть под частотное регулирование.
Мотор-редукторы данного вида подбираются по климатическому исполнению, классу взрывоопасной зоны, классу взрывоопасной смеси.
Характеристики мотор-редуктора по умолчанию
- на 380 Вольт,
- климатическое исполнение У3 (электродвигатель У2),
- степень защиты 1ЕхdIIBT4(класс взрывоопасной зоны 2).
Всё отличное от этого оговаривается при заказе.
Отличия от общепромышленного мотор-редуктора
- Главным отличием от общепромышленного мотор-редуктора является факт нормирование температуры нагрева корпуса, как электродвигателя, так и редуктора. Для температурного класса Т4 это 135 градусов, для температурного класса Т5 — 100 градусов, для температурного класса Т6 — 85 градусов. При этом указанные температуры должны быть при верхнем значении рабочей температуры окружающей среды. По этой причине червячные мотор-редукторы и фрикционные мотор-вариаторы в оборудовании с классом T6 не применяются, так как они могут нагреваться до 90-95 градусов. Температурный класс определяется как температура вспышки взрывоопасной смеси минус 50 . В большинстве случаев хватает температурного класса Т4.
- Если общепромышленный электродвигатель комплектуется только одним типом кабельного ввода, то взрывозащищённый комплектуется несколькими типами в зависимости от типа кабеля и наличия металлорукава:
- для обычного кабеля,
- для бронированного кабеля,
- для трубной прокладки,
- для металлорукава.
По умолчанию электродвигатель поставляется с кабельным вводом для обычного кабеля. Для зарубежных электродвигателей необходимо указывать тип кабеля, так как они комплектуются кабельным вводом сборщиком мотор-редуктора.
- Ещё одно отличие при заказе мотор-редуктора с тормозом. Тормоз может быть как в электродвигателе, так и отдельной единицей. Если тормоз является отдельной единицей, то он может крепиться между электродвигателем и редуктором, или на второй входной конец вала редуктора (если это позволяет редуктор). Когда тормоз является отдельной единицей — электродвигатель может быть российского производства. Когда тормоз отдельная единица, то температура эксплуатации мотор-редуктора может быть минус 50 градусов (без подогрева).
- Мотор-редуктор с электродвигателем, имеющем защиту 1ExdIICT4, может применяться и там, где требуется взрывозащита 1ExdIIBT4 (но, не наоборот). Мотор-редуктор с электродвигателем, имеющем защиту 1ExdIIBT4, может применяться там, где требуется взрывозащита 1ExdIIAT3 (но, не наоборот).
Работа от преобразователя частоты
Все мотор-редукторы с взрывозащищёнными электродвигателями могут работать от преобразователя частоты с диапазоном регулирования от 35 до 50 Гц без дополнительных опций. Работа в диапазоне регулирования от 5 до 50 Гц приводит к снижению мощности электродвигателя (или увеличению размеров электродвигателя при той же мощности), или его оснащению дополнительными опциями, например, вентилятором.
Так, 3 кВт электродвигатель превращается в 1,9 кВт. Дополнительные опции в электродвигателях российского производства появляются в электродвигателях 132 габарита и выше. Электродвигатель с дополнительными опциями (вентилятор принудительного охлаждения) может работать и на частотах от 1 Гц. Если у вас диапазон регулирования 5-50 Гц, то момент редукторной части рассчитывается по мощности сетевого питания,то есть, по большей мощности с коррекцией (уменьшением) на 0,05 коэффициентов. В любом случае, момент на редукторе не должен быть выше 1,6 табличного во всех режимах работы мотор-редуктора. В противном случае, мотор-редуктор очень быстро выйдет из строя.
Следует отметить, что обдув редукторной части в мотор-редукторах имеющих крыльчатку на втором конце вала быстроходной ступени, с уменьшением частоты вращения электродвигателя также падает, что может привести к перегреву редуктора. Решением может быть только установка электровентилятора (взрывозащищённого) со стороны редукторной части.
Применение цилиндрических редукторов
Назначение редуктора – понижение числа оборотов двигателя и увеличение мощности на выходном валу. Сборка цилиндрического редуктора не представляет сложности. По центру отверстий проходит разъем корпуса и крышки. Подшипники насаживаются на валы, устанавливаются в заготовленные гнезда и подпираются снаружи крышками.
Колеса и шестерни крепятся на валы с помощью шпонок.
Для регулировки межосевого расстояния необходимо с большой точностью делать расточку корпуса.
Техобслуживание редукторов простое. Надо регулярно доливать масло, периодически менять его. Детали, расположенные внутри, рассчитаны на длительную эксплуатацию в течение как минимум 10 лет.
Прокатное и кузнечно-прессовое оборудование не сможет работать без редукторов. В этой отрасли востребовано много разновидностей редукторов. Прямозубые стоят на кранах. Мощные шевронные вращают кривошипные прессы, вальцы, манипуляторы, подающие металл.
Прокатные т-правильные станы работают исключительно благодаря клетям, передающим вращение двигателя на валки и рабочие узлы.
Под каждым капотом прячется коробка скоростей. На каждом станке имеется редуктор или несколько. Маленькие передачи установлены в электроинструменте и регулируют скорость вращения шпинделя дрели, болгарки и фрезера.
Схема редуктора, собранного из деталей списанной машины
Этот редуктор собран из деталей главного привода машины ГАЗ — 69. Конические шестерни вращаются от звездочки привода, который закреплен на хвостовике. Затем крутящийся момент перенаправляется на одну из двух ведомых шестерней, которые вращаются в подшипниках под номером 206 на шлицевом валу. В нужное время работает та шестерня, которая сцепляется с втулкой реверса на центральном шлице вала. Затем карданом движение передается дифференциалу или же ведущему колесу механического транспорта.
И заключающий важный момент для владельцев мотоблоков или минитракторов. При покупке механизма цена также играет важную роль, потому что на дешевые агрегаты в основном устанавливаются неразборные редукторы. Такие механизмы ненадежны для долгосрочной работы. Этот редуктор при надобности невозможно отремонтировать, разобрать или собрать, поменять детали. Его изготавливают из металла низкого качества, детали у него негельзированные.
На дорогие агрегаты устанавливаются редукторы, которые можно разобрать, а это позволяет производить техническое обслуживание редуктора и ремонт. Как и любой другой механический транспорт нуждается в постоянной перепроверки, ремонте, обновлении, так и редуктор необходимо постоянно просматривать и контролировать. Время от времени обязательно проводить диагностику механизма, для предотвращения поломок в дальнейшем.
При покупке выгоднее купить более дорогой редуктор, потому что он послужит вам дольше.
Редуктор и его устройство
Колёсный, или как его ещё называют, бортовой редуктор — составная часть трансмиссии, расположенную непосредственно перед ведущими колёсами и отвечающую за обеспечение пониженной передачи, применяемый в ситуации, когда необходимо увеличение оборотов поступающих на ведущее колесо. Конструкция редуктора в тракторах МТЗ выполнена по образу и подобию планетарного цилиндра. Нельзя сказать, что она отличается сложностью и замысловатостью, но это не мешает ей максимально эффективно выполнять все возложенные на неё функции. Состоит же агрегат из таких элементов:
- Шарнир сдвоенного типа;
- Управляющие рычаги;
- Шестерня передачи цилиндрического типа;
- Полуосевой вал, с расположенными на нём шлицами.
Крепление корпуса агрегата с мостом проводится посредством специальной оси, зафиксированной на корпусе болтами. На встроенных осях вращаются подшипники и сателлиты. Во избежание нежелательного перемещения этих элементов по направлению к оси, используют особые удерживающие шайбы. Правильность запрессовки узла проверяют посредством дополнительного фиксирующего винта, а сам корпус редуктора регулируется за счёт гайки затяжного типа, с небольшой шайбой расположенной между ней и подшипником.
Советы по эксплуатации
Заправка масла в агрегат проводится вплоть до нижней кромки заливочного отверстия, закрываемого пробкой. Для слива масла используют сливную пробку, отворачиваемую до нужного уровня. Для внутреннего уплотнения полость редуктора заполняется манжетами. Резиновые кольца применяют для уплотнения расточек на поворотном кулаке либо шарнира сдвоенного типа. Сапун, установленный на редукторе, обеспечивает сохранность оптимального давления в полостях устройства. Но всё же, как и любое иное приспособление, редуктор не застрахован от неисправностей и поломок. Игнорирование проблемы недопустимо, поскольку это может стать причиной окончательного выхода редуктора из строя, а также негативно сказаться на работе всего транспортного средства в целом. Впрочем, учитывая тот факт, что демонтаж агрегата в существенной степени сокращает срок его эксплуатации, особо торопиться с ним не стоит. Ведь даже перегрев узла не всегда свидетельствует о его неисправности.
Тип редуктора
Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:
Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).
Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.
Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.
Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.
В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.
ВАЖНО! Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений
- Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
- Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.
Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи
| Тип редуктора | Число ступеней | Тип передачи | Расположение осей |
| Цилиндрический | 1 | Одна или несколько цилиндрических | Параллельное |
| 2 | Параллельное/соосное | ||
| 3 | |||
| 4 | Параллельное | ||
| Конический | 1 | Коническая | Пересекающееся |
| Коническо-цилиндрический | 2 | Коническая Цилиндрическая (одна или несколько) | Пересекающееся/скрещивающееся |
| 3 | |||
| 4 | |||
| Червячный | 1 | Червячная (одна или две) | Скрещивающееся |
| 1 | Параллельное | ||
| Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический | 2 | Цилиндрическая (одна или две) Червячная (одна) | Скрещивающееся |
| 3 | |||
| Планетарный | 1 | Два центральных зубчатых колеса и сателлиты (для каждой ступени) | Соосное |
| 2 | |||
| 3 | |||
| Цилиндрическо-планетарный | 2 | Цилиндрическая (одна или несколько) Планетарная (одна или несколько) | Параллельное/соосное |
| 3 | |||
| 4 | |||
| Коническо-планетарный | 2 | Коническая (одна) Планетарная (одна или несколько) | Пересекающееся |
| 3 | |||
| 4 | |||
| Червячно-планетарный | 2 | Червячная (одна) Планетарная (одна или несколько) | Скрещивающееся |
| 3 | |||
| 4 | |||
| Волновой | 1 | Волновая (одна) | Соосное |
Модернизация редукторов — стабильная тенденция
В модельном ряду производителей представлены стандартные и модернизированные решения. В усовершенствованных агрегатах сохраняются прежние габариты и размеры присоединений.
Основу модернизации составляют:
- Стандарты ISO.
- Блочно-модульные конструкции.
- Усовершенствованные механизмы защиты редукторов.
- Модификации зубчатых зацеплений.
- Модернизация корпусов редукторов, ориентированная на производство монолитных конструкций небольшого веса, характеризующихся высокой теплоотдачей.
- Применение технологии литья под давлением при производстве корпусов из алюминиевых сплавов.
- Использование синтетического масла для всего периода эксплуатации редуктора.
- Отсутствие необходимости в техническом обслуживании приводных механизмов в процессе их эксплуатации.
Непрерывный процесс модернизации способствует улучшению технических характеристик редукторов, расширению их функциональности и вариативности исполнений. Сегодня продукция крупных российских производителей не уступает по качеству иностранным аналогам.
Романов Сергей Анатольевич, руководитель отдела механики компании Техпривод
Классификация мотор-редукторов
Сегодня существует несколько вариантов представленного приводного оборудования, но наиболее популярными являются следующие типы мотор редукторов:
- червячные;
- цилиндрические;
- планетарные;
- волновые.
Рассмотрим более подробно каждый из приведенных выше типов.
Червячный мотор редуктор – является оптимальным решением для механизмов, работающих в непрерывном или повторно-кратковременном режиме. Свою популярность такие агрегаты получили за счет неприхотливости привода, его удобства, а также широкого диапазона передаточных чисел – от 5 до 100. В работе червячные мотор редукторы показали себя как устройства с низким уровнем вибраций и шума
Важной особенностью «червяков» выступает опция самоторможения. Если такие агрегаты используются для поднятия груза, то в случае остановки или выхода из строя двигателя, редуктор остановится в одной точке, что предотвратит падение и повреждение груза
При этом вращение вала осуществляется в обе стороны. Эта характеристика особенно актуальна при использовании червячного мотор-редуктора в строительных, конвейерных, грузоподъемных и прочих системах.
Мотор редуктор цилиндрический сегодня пользуется наибольшей популярностью в промышленности и технике. Такие агрегаты характеризуются высоким КПД (превышает 90%), малой изнашиваемостью узлов и составляющих элементов, а также высокой эффективностью работы даже в самых неблагоприятных условиях. Можно выделить типичного представителя этого класса приводного оборудования – мотор редуктор 4МЦ2С. Привод предназначен для долговременной работы (в т.ч. круглосуточные режимы). Работает в сети 50-60Гц, различных мощностей.
Преимуществами цилиндрических мотор редукторов выступают:
- вращение вала в обе стороны;
- высокий КПД;
- обширный диапазон режимов работы (на разных скоростях);
- экономически оправданное использование мотор редукторов;
- доступная цена;
- удобство и оперативность выполнения установочных работ (плоский).
Волновой мотор редуктор является одним из самых современных и высокотехнологичных приводных агрегатов. Волновая передача эффективно сочетает проверенную надежность зубчатой передачи с динамикой гибких элементов
Такие механизмы имеют общепромышленное применение, характеризуются легкостью, компактностью и, что немаловажно, возможностью получения большого передаточного числа в условиях минимального количества движущихся частей
Преимущества волновых мотор редукторов:
- возможность герметизировать узел, отделив его от электрического двигателя, в силу чего представленное приводное оборудование допускается использовать в запыленных цехах или в условиях взрывоопасных производств;
- эффективная работа при любых нагрузках (не выше номинального значения);
- оптимальная функциональность при высоких и низких давлениях;
- возможность использования на высокоточных машинах;
- отличная плавность хода.
Планетарный редуктор позволяет добиться оптимальных эксплуатационных характеристик при соосном расположении привода и двигателя. Такие агрегаты характеризуются наименьшим весом и высокой компактностью. Именно этот принцип лег в основу работы, к примеру, мотор редуктора стеклоочистителя автомобиля. Что же касается промышленности, то здесь чаще всего применяется моторы редуктор ЗПМ, подтверждающий на практике свои высокие эксплуатационные характеристики.
Преимущества планетарного мотор редуктора:
- возможность изменения загруженности вала не только по величине, но и времени. Привод отлично справляется с прямой и реверсивной нагрузкой (номинальный режим работы);
- продолжительность работы может составлять от 8 до 24 часов;
- подходит для использования в условиях пониженных давлениях, эквивалентных подъему на высоту до 1000 м над уровнем моря;
- возможность использования на высокоточных машинах;
- адаптирован для эффективного использования в климате с широким температурным разбросом: -45 …. +45° С и повышенной влажностью. Тропические широты предполагают специальную настройку двигателя.
Выше приведена базовая классификационная группа мотор редукторов, на основе которых могут генерироваться приводы нового поколения. Ярким примером выступают цилиндро-конические мотор редукторы – разновидность мотор-редукторов по конструктивному выполнению рабочих элементов. Такие агрегаты набирают все большую популярность у покупателей и заказчиков в связи с удобным и компактным расположением корпуса редуктора. В свою очередь, мотор редуктор конический рационально использовать только в тех случаях, когда это требуют условия компоновки машины.
Виды редукторов
При выборе механизма и для оценки его рабочих параметров применяют такие технические характеристики редуктора:
- КПД, измеряющийся в процентах;
- тип зацепления и передачи;
- крутящий момент, предающийся входным валом;
- число передач;
- частоты вращения входного/выходного валов.
Существуют редукторы с разным числом ступеней, работающие с одной или несколькими передачами: многоступенчатые, двухступенчатые и одноступенчатые. Различие в конструкции таких редукторов заключается в параллельном размещении осей валов. Ступенью принято считать одну пару зубчатые колес, которые и являются передачей, обеспечивающей преобразование крутящего момента и частоты вращения. Количество ступеней в редукторе приравнивается к количеству валов, уменьшенному на один.
В зависимости от технических характеристик и особенностей конструкции выделяют разные виды редукторов: механические и турбинные.
Механические редукторы предназначены для уменьшения количества оборотов двигателя с одновременным повышением крутящего момента, который обеспечивает привод в промышленном оборудовании. Простейший пример редуктора – пара цилиндрических шестеренок, которые взаимодействуют, цепляясь зубьями. В таком случае ведущим колесом выступает шестеренка меньшего диаметра, а ведомой – большая.
Турбинные редукторы косозубной передачи представляют собой модульную конструкцию в чугунном корпусе. Принцип работы механизма заключается во взаимодействии косозубной шестерни и турбинного колеса. Универсальность конструкции позволяет обеспечить точный показатель крутящего момента и использовать данный тип редуктора на любых промышленных установках. Механизм работает тихо, имеет низкую себестоимость и позволяет максимально снизить затраты на обслуживание.
Мотор-редуктор
Мотор-редуктор совмещает в одном корпусе механический узел и электрический двигатель. Такой тип редуктора отличается небольшими габаритами, занимает минимум пространства, прост в монтаже и обслуживании, а также имеет высокий показатель коэффициента полезного действия. Мотор-редуктор незаменим для работы промышленного оборудования, где нужно обеспечить низкую скорость вращения. К такому оборудованию относится строительная техника, бетономешалки, конвейеры, элеваторы, дозаторы.
В зависимости от способа монтажа в промышленных машинах может быть использован: горизонтальный, вертикальный, наклонный или угловой редуктор.
Горизонтальные применяют в промышленных машинах, они выдерживают высокие рабочие нагрузки, имеют широкий диапазон крутящего момента и передаточного числа, высокий показатель КПД и низкую стоимость. Тип сцепления шестеренок в таком механизме может быть косозубным, прямозубным или шевронным.
Вертикальные используются в подъемных механизмах, устойчивы к нагрузкам переменного типа и вращаются в любом направлении, обеспечивая реверс.
Угловые модели позволяют изменить направление движения вращающегося вала под заданным углом. При этом число оборотов может оставаться неизменным или уменьшаться в несколько раз.
Смазка редукторов
С целью профилактики преждевременного износа комплектующих редуктора и сокращения потерь мощности в результате трения используется смазка подшипников и зацеплений.
В редукторах небольшой мощности и невысокой скорости зацепления смазка производится методом разбрызгивания либо с использованием масляной ванны. В то же масло, которое заливается в корпус, частично погружаются червяк, колесо (зубчатое или червячное) и разбрызгивающее кольцо.
Для смазки быстроходного оборудования высокой мощности масло в зону зацепления подается насосом из масляной ванны. Для подшипников используется смазка жидкой или густой консистенции.
Сравнение двух типов
На сегодняшний день самыми распространенными электродвигателями являются те, тип редуктора которых является червячным или же цилиндрическим. Эти два основных типа и можно сравнить между собой, используя их основные характеристики. Будут приведены преимущества цилиндрического типа перед червячным.
Коэффициент полезного действия этого типа редуктора достигает 98 %, если не учитывать передаточное отношение. Такой показатель обеспечивает отличную экономию электроэнергии. Одно из важнейших преимуществ — это высокая нагрузочная способность. Другими словами, цилиндрический тип редуктора способен передать намного большее усилие, чем червячный, при условии, что оба этих элемента имеют одинаковые габариты. Кроме этого, этот вид агрегата обладает довольно высокой кинематической точностью.
Устройство и принцип работы
Конструкция мотор-редуктора представляет собой соединенные в единый блок механический редуктор и электрический двигатель. Благодаря этому, в технологической установке требуется закладывать одно место установки, вместо двух. Также не придется обеспечивать сносность валов двигателя и редуктора, подбирать и монтировать муфту, передающую вращение. Общая конструкция мотор-редуктора имеет некоторые отличия от раздельных вариантов. Корпус передачи изготавливается с необходимым запасом прочности, обеспечивающим надежное функционирование устройства с закрепленным тяжелым мотором. Для монтажа двигателя на корпусе выполняются специальные посадочные места. В конструкции ведущей шестерни редуктора предусматриваются цилиндрические отверстия, используемые для установки вала приводного мотора. На корпусе дополнительно предусматривают элементы крепления для монтажа мотор-редуктора в технологическую установку. В качестве электропривода мотор-редуктора допускается применять любые типы электродвигателей. Наиболее часто встречаются модели, использующие стандартные асинхронные электродвигатели. Для реализации моноблочного исполнения выбирают модели фланцевого типа.
Принцип действия мотор редуктора не отличается от работы классического редукторного электропривода. Момент вращения двигателя передается на ведущую шестерню, фактически установленную на валу мотора. Благодаря зубчатому зацеплению, вращающий момент преобразуется одним или несколькими ведомыми элементами, которые в свою очередь оказывают воздействие на вал технологического механизма.
Выходная скорость вращения зависит от параметров двигателя и передаточного отношения редуктора. Для получения повышенного коэффициента преобразования используются многоступенчатые модели. При необходимости коррекции скорости, мотор-редукторы легко интегрируются в системы с регулировкой оборотов посредством управляемых преобразователей.
Устройство редуктора
Виды редукторов
Назначение редуктора это передача крутящего момента от привода к исполнительному механизму и изменение крутящего момента и угловой скорости, в том числе и направление вращения вала. В машиностроении применяются червячные, цилиндрические, конические, планетарные, волновые и другие виды редукторов. Они применяются для привода барабанов лебедок грузовых и пассажирских лифтов или конвейерных лент, в червячных и шестеренных талях, для вращения валков прокатных станов и т.д. Основной рабочий орган редуктора это зубчатое колесо, которое входит в зацепление с сопряженным колесом, обеспечивая передачу крутящего момента. В цилиндрическом редукторе, применяемом для передачи крутящего момента между параллельными валами, применяется цилиндрическое зубчатое колесо, зацепление в котором может быть прямозубым, косозубым или шевронным. Для передачи вращения между перпендикулярно расположенными валами применяются червячный или конический редуктор. В червячном редукторе применяется т.н. червячная передача, состоящая из червяка и червячного колеса. Червяк может быть цилиндрическим или глобоидным. В коническом редукторе применяются конические колеса с прямозубым или косозубым зацеплением, оси вращения которых расположены под 90° друг к другу. Наиболее сложным, производительным и дорогим является планетарный редуктор, который применятся для передачи вращения между соосными валами, где требуется обеспечение больших передаточных чисел, высокой производительности и компактности.
Как устроен редуктор
Рассмотрим назначение и устройство редуктора, принцип работы на примере двухступенчатого цилиндрического редуктора.
Основные элементы редуктора это корпус, в котором смонтированы детали редуктора, тихоходный вал, обозначен буквой Т и быстроходный вал (Б), промежуточный вал и зубчатые колеса. Так как основное назначение редуктора это повышение крутящего момента за счет редуцирования, т.е. уменьшения угловой скорости вращения выходного вала, то тихоходный вал соединен с исполнительным механизмом, а быстроходный вал соединен с приводом (электродвигатель, гидромотор или ДВС). На быстроходном валу смонтировано зубчатое колесо, которое вращается с теми же параметрами, что и быстроходный вал. Это зубчатое колесо входит в зацепление с колесом большего диаметра, расположенным на одном конце промежуточного вала. За счет разницы в диаметрах промежуточное колесо вращается медленнее, но с большим крутящим моментом. На второй конец промежуточного вала смонтировано зубчатое колесо меньшего диаметра, но вращающееся с той же скоростью и моментом.
Малое колесо промежуточного вала передает вращение на зубчатое колесо тихоходного вала, имеющее больший диаметр, поэтому снижение скорости вращение и прирост момента повторяются. Таким образом, в таком редукторе выполнены два зацепления, производящие уменьшение скорости вращения и увеличение крутящего момента. Каждое зацепление имеет свое передаточное отношение равное отношению угловых скоростей или диаметров колес. Передаточное отношение редуктора это произведение передаточных отношений отдельных пар колес. Таким образом, получаем двухступенчатый редуктор, состоящий из двух пар зубчатых колес, передающих крутящий момент. На данном примере мы узнали, как устроен редуктор.
Устройство и работа планетарного редуктора
Червячный, цилиндрический и конические редуктора имеют, в общем, схожую конструкцию – зубчатые колеса соединены последовательно и в зацепление всегда находятся два колеса, причем каждый вал приводится в движение своим колесом. Это обеспечивает простоту конструкции, надежность, однако приводит к увеличению габаритов и массы.
В планетарном редукторе применен иной принцип устройства и работы. Простая планетарная передача состоит из шестерен-сателлитов 2, закрепленных на водиле 4, вращающихся вокруг центральной, солнечной шестерни 1, при этом опорой для шестерен-сателлитов служит неподвижная коронная шестерня 3. Вращение передается несколькими сателлитами, которые вращаются вокруг солнечной шестерни. Вследствие этого уменьшается нагрузка на центральное колесо. Передаточное отношение определяется отношением угловой скорости солнечной шестерни к угловой скорости водила. Планетарные передачи так же могут быть многоступенчатыми, где применяется несколько рядов сателлитов и солнечных шестерен, что увеличивает передаточное число до 1000 и более. Планетарные редуктора применяются в приводах требующих высоких оборотов, например приводы транспортных машин, коробках передач, сервоприводах и т.д.
