Редуктор — специальный механизм, предназначенный для изменения вращающего момента двигателя в том случае, если в этом возникнет необходимость. Благодаря данным действиям есть возможность корректировать мощность силового агрегат. На практике редукторы получили широкое применение в различной технике, в машинах, промышленном оборудовании и станках. Они будут незаменимы везде, где необходимо передать крутящий момент на рабочие механизмы. В конструктивном плане редуктор достаточно сложный механизм. Более того, современный рынок предлагает данное оборудование в широком разнообразии конструктивных решений. А это значит, что вы сможете легко подобрать подходящий механизм под свои рабочие условия.

Сейчас остановимся более подробно на том, где используются редуктор. Рассмотрим его устройство и принцип действия, познакомимся с техническими характеристиками, а также с основными разновидностями.

 

Назначение редуктора


Мы уже говорили о том, что редуктор предназначен для корректировки крутящего момента, который передается на него от силового агрегата. В производстве данный механизм получил широкое применение в:

  • мощных станках, которые используются для обработки разных материалов;
  • подъемных и удерживающих механизмах;
  • системах запирания тяжелых конструкций.

Также редукторы массово используются в разнообразных транспортных средствах. В частности, с его помощью в автомобилях реализуется передача крутящего момента на те или иные колеса. В зависимости от того, на какой именно оси располагается редуктор выделяют машины с разным типом привода. Так он может быть установлен:

  • на передней оси;
  • на задней оси;
  • непосредственно в коробку переключения передач.

Последний вариант зачастую встречается в автомобилях с передним приводом. Полноприводные машины оснащаются двумя редукторами, один из которых монтируется на передней оси автомобиля, а второй — на задней.
 

Как устроен и работает редуктор

 

Конструктивно редуктор представляет собой достаточно простой механизм, основанный на шестерне и зубчатых колесах. В рабочем процессе данные элементы детали входят в непосредственное зацепление. Они будут перемещаться с одинаковой линейной скоростью, но виду отличий в конструкции угловая скорость будет разной. Так, количество оборотов, которое за единицу времени будут осуществлять шестерня и колесо будут еще зависеть от их диаметра и от количества зубьев.

Нередко шестерни и зубчатые колеса закрепляются на валах неподвижно. Также можно встретить модели, которые производятся единой цельной конструкцией. В одном корпусе может быть предусмотрена одна или несколько пар рабочих элементов. Так, работу редуктора обеспечивают следующее конструктивные элементы:

  • пара зацеплений, состоящая из зубчатого колеса и шестерни;
  • корпуса и крышки корпуса;
  • валов с установленными на них подшипниками, кольцами и крышками.

В нижней части корпуса для слива масла, а также для контроля над его уровнем предусмотрено сливное отверстие. Осуществляется мониторинг при помощи щупа или же глазка. Конструкция редуктора предусмотрена таким образом, что плоскость расположения осей выравнивается с разъемом крышки. В том или ином механизме может отличаться тип зубьев. Они могут быть прямыми либо же наклонными.

В работе механический редуктор достаточно простой. Благодаря взаимодействию зубчатого колеса и шестерней осуществляется передача вращающего момента между валами. Мы уже говорили о том, что линейная скорость зубьев остается постоянной ввиду того, что между зубьями устанавливается жесткий контакт. Но при этом геометрия зубчатых элементов разная, а значит, меняется угловая скорость. То есть редуктор в работе использует так называемую «силу зуба». То есть передается усилие от ведомого колеса на поверхность ведомой детали, что снижает скорость вращения. Но при этом на выходном валу формируется усилие, которое может заставить вращаться исполнительный механизм.

Основная работа редуктора возлагается на главную пару, которая состоит из червяка либо же быстроходной шестерни. Она связана напрямую с двигателем и колесом, которое ему соответствует. Именно от характеристик данного элемента напрямую зависят рабочие показания всего редуктора. То, сколько ступеней будет в механизме, напрямую зависит от числа зацеплений, имеющих передаточное число, отличное от единицы. Наряду с зубчатыми элементами также могут использоваться и так называемые паразитные пары. Здесь передаточное число будет равняться 1. То есть они крутящий момент менять не будут, но зато смогут корректировать направления вращения вала, на котором они установлены, а вместе с ним и колеса.

 

Выбираем правильно редуктор


Чтобы подобрать редуктор, который окажется оптимальным именно в ваших рабочих условиях, в первую очередь необходимо обратить внимание на технические характеристики данного узла. В частности, наиболее важными параметрами здесь будут:

  1. Передаточное число. Это один из наиболее важных показателей редуктора, на основании которого осуществляется последующий расчет всех остальных элементов узла. Оно отображает непосредственное изменение количество оборотов ведущей и ведомой шестерни, которая в данный момент времени находится во взаимном зацеплении. Чтобы рассчитать данный параметр достаточно будет всего лишь определить соотношение зубьев в обоих шестернях. Так, например, если в ведущей шестерни будет 10 зубьев, а в ведомой 50, то передаточное число будет равняться 5 (50/10). А это значит, что линейная скорость выходного вала будет ниже 5 раз, чем входного, а крутящий момент — в 5 раз больше. Если у вас предусмотрено несколько рабочих пар, то совместное передаточное число можно рассчитать, как произведение значений всех пар, работающих в механизме.
  2. Передаточные отношение. Здесь мы уже говорим о том, как между собой взаимосвязана угловая скорость и момент вращения валов. В том случае, если такое передаточное отношение будет больше 1, то говорят, что перед вами редуктор. Если же данный параметр окажется меньше 1, что актуально для случаев, когда ведущий вал напрямую связан с шестерней большего диаметра, то данный механизм называют мультипликатором.
  3. Крутящий момент. Напрямую зависит от мощности, которая будет передаваться на исполнительный механизм. Чтобы его определить необходимо умножить момент привода на ведущей шестерни на значение передаточного числа. Также в данном случае обязательно учитывается коэффициент полезного действия. Для большей части редукторов, представленных на современном рынке, данный показатель составляет 98%. В многоступенчатых моделях КПД будет несколько ниже, что обусловлено наличием сил трения в каждой из пар зацепления.

Также к важным характеристикам редукторов можно отнести тип ступени и их число, а также взаимное расположение валов. В описании каждой позиции на сайте, а также сопроводительной документации на редуктор в обязательном порядке указываются все эти параметры. Также они всегда дублируются на табличках, установленных на корпусе механизма.
 

Основные разновидности редуктора


Наряду с техническими характеристиками редуктора, важным показателем также будет их конструктивное решение, а именно тип зубчатого зацепление, а также форма шестерни. В зависимости от данного параметра выделяют следующие категории механизмов:

  1. Цилиндрические редукторы. Получили на практике наибольшее распространение. Здесь поверхность зубчатого колеса и шестерни напоминает форму цилиндра. То есть к преимуществам такого решения относят простую и надежную конструкцию, высокий коэффициент полезного действия, разнообразие модификаций, небольшие размеры. Сами ж зубья могут быть прямыми, косыми и шевронными. У прямых зубьев поверхность закругленная, что обеспечивает максимально большую площадь контакта: здесь во взаимодействие вступает вся длина. При этом трение минимизируется что приводит к значительному повышению КПД, минимальная нагрузка на подшипники, незначительный нагрев. Но их мощностные параметры, а также уровень воспроизводимого шума, массогабаритные показатели оставляют желать лучшего. Эти недостатки устранены в косозубых моделях, но здесь площадь трения будет значительно больше, что понизит КПД, усложнит непосредственное производство. Более сложным будет и их производство. В шевронных моделях редукторов устранены недостатки как прямозубых, так и косозубых механизмов. Они работают тихо, передаю большую мощность, но сложные в процессе изготовления.
  2. Конические. Здесь поверхность шестерней и зубчатое колесо будет конической. Вращаться они могут в любую из сторон, а сами зубья могут быть прямыми и радиальными. Нередко конические колеса используются в качестве ведущего. Зачастую в данном оборудовании используется несколько рабочих пар, что во многом обусловлено назначения узла. На практике наибольшее применение конические редукторы получили в качестве дифференциала заднего моста.
  3. Червячные. Они используются как замена ведущей шестерни в зубчатом сцеплении. Для работы с 1, 2 или 4 парами используется нарезанная резьба. При этом оси валов размещены перпендикулярно друг-другу в разных плоскостях. Получается, что в рабочем процессе червяк сразу же взаимодействуют с несколькими зубчатыми колеса. Повышенное угловое трение приводит к появлению тормозящего момента. Благодаря этому исключается сдвиг червяка и прокручивание колеса. На практике эффект самоторможения широко используется в грузоподъемных механизмах, в том числе и тех, которые требуют удержания груза на высоте. Нередко червячный редуктор имеет одну либо же 2 передачи и работает совместно с коническим зацеплением. Они отличаются плавным и достаточно тихим ходом, а передаточное число одной пары может достигать 80. Но при этом КПД у них будет невысоким, а сам узел будет достаточно сильно нагреваться в рабочем процессе, что не позволяет эксплуатировать его без останова длительное время. В ряде случаев рекомендуется предусмотреть дополнительную систему охлаждения.
  4. Планетарная. Имеет уникальную конструкцию, которая отличает их от аналогов. Здесь колесо фиксируется в неподвижном корпусе. Оно одно взаимодействовать сразу с 4 сателлитами — теми же зубчатыми колесами, которые будут синхронно вращаться вокруг основной шестерни — водила. Само водило соединяется с выходным валом, а валы сателлитов закрепляются в подшипниках. Наряду со сложностью конструкции здесь наблюдается достаточно высокая рабочая мощность, небольшие габариты и вес. Широкое применение получили в горнодобывающей промышленности, металлургии.
  5. Комбинированные. Здесь вариантов очень много, так как в данном случае речь идет о моделях, которые совмещают в себе элементы разных типов оборудования. Наиболее часто на практике встречаются модели редукторов, в которых цилиндрическая пара работает совместно с червячной либо же конической. Отдельного внимания заслуживает мотор-редуктор — элемент, который соединяет в себе функциональные возможности и самого двигателя, и передаточного элемента, размещенного в одном корпусе. К данной категории также можно отнести и волновые редукторы. Решение достаточно инновационное, но пока на практике массового применение не получило.

Какой вариант выбрать? Все зависит от того, в каких условиях вы планируете эксплуатировать свое оборудование. Чтобы долго не искать подходящую модель рекомендуем пройти в каталог товаров компании «Hydromarket», чтобы познакомиться с очень широким ассортиментом редукторов разных видов и с разными техническими характеристиками, а также подобрать наиболее подходящее решение под свои рабочие условия. Если потребуется дополнительная консультация и помощь в выборе, специалисты «Гидромаркет» на связи в удобное для вас время. Обращайтесь и получите индивидуальное решение под свои рабочие условия быстро, легко и профессионально. На все модели, представленные в каталоге товаров сегодня, действуют официальные гарантии от производителя.