Тема «Механические передачи с непосредственным касанием»

 

20.02.02 Защита в чрезвычайных ситуациях

Тема «Механические передачи с непосредственным касанием»

Занятие № 29. «Устройство и параметры зубчатых редукторов»

Общие сведения. Редуктором называется передача, установленная в закрытом корпусе и служащая для снижения угловой скорости и повышения вращающего момента на ведомом валу. Передача, помещенная в отдельном корпусе и предназначенная для повышения угловой скорости ведомого вала, называется ускорителем или мультипликатором. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий к. п. д., меньший износ, а также защиту от попадания в нее пыли и грязи. Поэтому вместо открытых передач во всех ответственных установках применяют редукторы.

Редукторы бывают одно- и многоступенчатые. Переда­точное число многоступенчатого редуктора равно произведению пере­даточных чисел отдельных ступеней

u_n = u₁⸳ u₂⸳ u₃… u_n

Редукторы проектируют или специально для данной машины, или используют серийно выпускаемые, предназначенные для установки в самых различных машинах.

Серийные редукторы выбирают по каталогам заводов изготовителей в соответствии с передаваемым моментом и передаточным числом.

Конструкция редуктора (схема распо­ложения колес и валов, общее передаточ­ное число и др.) определяется в каждом частном случае его назначением.

Колеса редукторов могут быть с пря­мыми, косыми или шевронными зубьями.

Корпуса редукторов чаще всего изготовляют литыми чугунными, реже – сварными стальными.

Валы зубчатых передач редукторов монтируют на подшипниках каче­ния или скольжения. Последние применяются в редукторах тяжелого машиностроения.

Тип и конструкция зубчатого редуктора определяются видом, расположением и количеством отдельных его передач (ступеней). На рисунке 1 показаны схемы распространенных зубчатых редукторов.

На схемах входной (быстро-ходный) вал обозначен Б, выходной (тихо-ходный) – Т и промежуточные валы – П.

На (рис. 1, а...г) представлены схемы цилиндрических зубчатых редукторов – одноступенчатого (рис. 1, а) и двухступенчатых (рис. 1, б...г). Самый простой зубчатый редуктор – одноступенчатый цилиндрический – применяют при передаточном числе u ≤ 12,5. Двухступенчатые цилиндрические зубчатые редукторы применяют при u = 12,5...60, а чаще при u = 16...40. При u > 60 применяют трехступенчатые цилиндрические зубчатые редукторы.

Из двухступенчатых цилиндрических зубчатых редукторов наиболее распространены простые по конструкции трехосные редукторы (рис. 1, б). Двухступенчатые соосные (двухосные) зубчатые редукторы (рис. 1, в) компактнее трехосных, но сложнее по конструкции.

Рис. 1. Схемы распространенных зубчатых редукторов: а – одноступенчатый зубчатый цилиндрический косозубый редуктор; б, в, г – двухступенчатые зубчатые цилиндрические косозубые редукторы; д – одноступенчатый зубчатый конический прямозубый редуктор; е – двухступенчатый зубчатый коническо-цилиндрический редуктор; Б – быстроходный вал; П – промежуточный вал; Т – тихоходный вал.

 

Для улучшения условий работы тихоходной передачи двухступенчатого цилиндрического трехосного редуктора быстроходную ступень его иногда делают разветвленной или раздвоенной (рис. 1, г). Если входной и выходной валы должны быть взаимно перпендикулярны, то при u ≤ 6,3 применяют конические зубчатые редукторы (рис. 1, д), а при u > 12,5 – коническо-цилиндрические зубчатые редукторы (рис. 1, е).

При больших передаточных числах применяются червячные, планетарные и комбинированные редукторы – зубчато-червячные и червячно-зубчатые.

У червячных редукторов валы перекрещиваются под углом 90°, червяк может располагаться снизу, сверху или сбоку (рис. 2).

Рис. 2. Червячные редукторы: а – общий вид с разрезом червячного одноступенчатого редуктора; схемы червячных редукторов с нижним расположением (б), верхним расположением (в) и боковым расположением червяка (г). 

 

Одно из достоинств червячных редукторов – получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче: u = 300 и бо­лее. Основной недостаток – значительное  геометрическое скольжение в за­цеплении и связанные с этим трение, повы­шенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи.

Достоинства планетарных редукторов (рис. 3) заключаются в малой массе и габаритах конструкций по сравнению с не планетарными, а также в возможности получения больших передаточных чисел (до 1000 и более). Недостатки планетарных передач: повышенные требования к точности изготовления и сборки конструкции, а также сравнительно невысокий КПД у многоступенчатых передач.

Рис. 3. Планетарный редуктор

 

При больших передаточных числах применяют также комбинированные редукторы – зубчато-червячные и червячно-зубчатые.

Помимо указанных редукторов применяют также мотор-редукторы – отдельные агрегаты, в которых редуктор и электродвигатель монтируют в одном корпусе. В большинстве случаев мотор-редукторы имеют зубчатые передачи. Мотор-редукторы – компактные агрегаты, но из-за сложности конструкции их применяют ограниченно.

Редукторы обычно приводятся в движение от электрических двигателей, с которыми они соединены муфтами или посредством ременной или цепной передачи. Такая электромеханическая система называется электроприводом (рис. 4 и 5).

Рис. 4. Схема привода ленточного транспортера

 

Рис. 5. Общий вид электропривода

1 – электродвигатель; 2 – ременная пере­дача; 3 – редуктор цилиндрический одно­ступенчатый; 4 – цепная передача; 5 – лен­точный транспортер; 6 – муфта