Ознакомление с конструкциями редукторов

Редуктором называют механизм, состоящий  из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей  машины. Кинематическая схема привода  может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи (см., например, рис. 1.1). Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

 Назначение редуктора — понижение  угловой скорости и соответственно  повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

 Редуктор состоит из корпуса  (литого чугунного или сварного  стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. 'В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

 Редуктор проектируют либо  для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту  на выходном валу) и передаточному  числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, ка которых организовано серийное производство редукторов.

 Кинематические схемы и общие  виды наиболее распространенных  типов редукторов представлены  на рис. 2.1-2.20. На кинематических схемах буквой Б обозначен входной (быстроходный) вал редуктора, буквой Т - выходной (тихоходный).

Редукторы классифицируют по следующим  основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вер­тикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РЕДУКТОРОВ

 

Одноступенчатые цилиндрические редукторы с цилиндрическими

                                    зубчатыми колесами:

 

Из редукторов рассматриваемого типа наиболее распространены

 горизонтальные (рис. 2.1).

 

                      

                      Рис. 2.1. Одноступенчатый горизонтальный редуктор

а - кинематическая схема; б - общий вид редуктора  с косозубыми колесами

                             

                           Рис. 2.2  Вертикальный одноступенчатый редуктор

                                   а – кинематическая схема; б – общий вид

 

        Одноступенчатые цилиндрические редукторы

                       с цилиндрическими колесами:

                              

                           а – кинематическая схема;  б – общий вид

Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще выполняют  литыми чугунными, реже — сварными стальными. При серийном производстве целесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах.

 Максимальное передаточное  число одноступенчатого цилиндрического  редуктора по ГОСТ 2185—66 umах = 12,5.

 

                     Одноступенчатые конические редукторы

 

Конические редукторы применяют  для передачи движения между валами, оси которых пересекаются обычно под углом 90°. Передачи с углами, отличными от 90°, встречаются редко.

 

                              

 

Рис. 2.4. Одноступенчатый редуктор с коническими зубчатыми колесами:

а — кинематическая схема; 6 — общий  вид

 

Передаточное число и одноступенчатых  конических редукторов с прямозубыми  колесами, как правило, не выше трех; в редких случаях u = 4. При косых или криволинейных зубьях u = 5 (в виде исключения и = 6,30).

 

                                Червячные редукторы

 

Червячные редукторы применяют  для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются.

 По относительному положению  червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка (рис. 2.14 — 2.16).

                             

Рис. 2.14. Червячный редуктор с нижним расположением червяка:

а — кинематическая схема;

                    

 

Рис. 2.15. Червячный редуктор с верхним  расположением червяка:

а – кинематическая схема: б —  общий вид редуктора с разьемным  корпусом; в — общий вид редуктора  с неразъемным корпусом

 

Рис. 2.16. Червячный редуктор с вертикальным валом червячного колеса:

а - кинематическая схема; б - общий  вид редуктора с разъемным  корпусом; в -общий вид редуктора  с неразъемным корпусом

 

Передаточные числа червячных  редукторов обычно колеблются в пределах и = 8 ¸ 80 (см. ГОСТ 2144-76).

 

                  Двухступенчатые цилиндрические редукторы

 

Наиболее распространены двухступенчатые  горизонтальные редукторы, выполненные  по развернутой схеме (рис. 2.6). Эти  редукторы отличаются прос тотой, но из-за несимметричного расположения колес на валах повышается концентрация нагрузки по длине зуба. Поэтому в этих редукторах следует применять жесткие валы.

                         

Рис. 2.6. Двухступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими колесами:

 а — кинематическая схема;  б — редуктор со снятой крышкой (колеса косозубые); в — общий вид редуктора, у которого подшипниковые узлы закрыты врезными крышками; г — общий вид редуктора, у которого подшипниковые крышки привернуты винтами

 

Соосная схема (рис. 2.7) позволяет получить меньшие габариты по длине; это ее основное преимущество.

                         

Рис. 2.7. Двухступенчатый горизонтальный соосный редуктор:

а — кинематическая схема; б —  общий вид

 В соосных редукторах быстроходная  ступень зачастую недогружена*, так  как силы, возникающие в зацеплении колес тихоходной ступени, значительно больше, чем в быстроходной, а межосевые расстояния ступеней одинаковы (аwБ = аwT). Указанное обстоятельство является одним из основных недостатков соосных редукторов. Кроме того, к их недостаткам относят также:

 а) большие габариты в направлении  геометрических осей валов, по  сравнению с редукторами, выполненными  по развернутой схеме;

 б) затруднительность смазывания  подшипников, расположенных в  cредней части корпуса;

 в) большое расстояние между  опорами промежуточного вала, поэтому требуется увеличить его диаметр для обеспечения достаточной прочности и жесткости.

Двухступенчатые цилиндрические редукторы  обычно применяют в широком диапазоне  передаточных чисел: по ГОСТ 2185-66 u  = 6,3 ¸ 63. Крупные двухступенчатые цилиндрические редукторы, выпускаемые НКМЗ, имеют u = 7,33 ¸ 44,02.