Глава 6. Редуктори

6.1. Загальні відомості та основні параметри редукторів і

    мотор-редукторів

Редуктор – це механізм як окремий аґреґат, у закритому корпусі якого змонтовані передачі зачепленням, призначений для зміни параметрів обертового руху – зменшення кутової швидкості і відповідно збільшення обертового моменту. Якщо подібний механізм використовується для збільшення кутової швидкості і зменшення обертового моменту, то його називають мультиплікатором.

Мотор-редуктор є механізмом, в якому конструктивно об’єднані редуктор та електродвигун. Останній буває лише асинхронним трифазним з короткозамкнутим ротором серії 4А...Р3.

Коробка передач (швидкостей) – це редуктор, що дозволяє ступінчасто змінювати передатне число переспряженням деяких зубчастих коліс (наприклад, у транспортних машинах, металообробних верстатах і т. ін.).

Редуктор загальномашинобудівного застосування – це редуктор, який відповідає технічним вимогам, загальним для більшості випадків застосування.

Тип редуктора – класифікаційна категорія редукторів однакового принципу дії, призначення, конструктивного і схемного вирішення, а також однакових за номенклатурою основних параметрів.

Типорозмір – група редукторів конкретного типу, що мають загальний визначальний розмір.

Визначальний розмір – розмір редуктора, який визначає його конструктивні й експлуатаційні особливості, числове значення цього розміру не залежить від конструкції, технології виготовлення та інших виробничих факторів. За визначальний розмір одноступінчастих редукторів циліндричних і черв’ячних приймають міжвісеву відстань; планетарних – ділильний діаметр центрального колеса з внутрішніми зубцями або радіус розміщення вісей сателітів; хвильових – внутрішній діаметр гнучкого колеса в недеформованому стані; конічних – ділильний зовнішній діаметр зубчастого колеса.

Редуктори загальномашинобудівного застосування характеризуються:

– високим технічним рівнем за масоґабаритними показниками та за величиною обертового моменту, що реалізується редуктором конкретного типорозміру;

– відповідністю конструкції деталей і ступеня їхньої уніфікації вимогам крупносерійного виробництва;

– високою економічною ефективністю, а також максимальним задоволенням запитів споживачів.

Вали і вісі. Вали редукторів та мотор-редукторів поділяються на швидкохідні (вхідні), проміжні (у багатоступінчастих редукторах) і тихохідні (вихідні).

Тихохідні вали планетарних редукторів та мотор-редукторів, як правило, виготовляють заодно з водилом останнього ступеня із литої заготовки або поковки; можливе використання і зварної конструкції.

Вальницеві вузли у сучасних редукторах – найчастіше вальниці кочення (конічні роликові вальниці), що сприймають значні радіальні та вісеві навантаги при відносно невеликих розмірах. Проте використання кулькових вальниць має перевагу, оскільки ці вальниці не вимагають регулювання вісевого люфта. У вальницевих вузлах застосовують кришки двох видів: прикрутні і закладні.

У відповідності з ДСТУ 2280-93 (ГОСТ 16162) “Редуктори зубчасті. Загальні технічні умови” до редукторів загальномашинобудівного призначення відносяться:

– циліндричні одно-, дво- і триступінчасті з міжвісевою відстанню тихохідного ступеня мм;

– циліндричні планетарні одно- і двоступінчасті з радіусом розміщення вісей сателітів водила тихохідного ступеня мм;

– конічні одноступінчасті з номінальним зовнішнім ділильним діаметром веденого колеса мм;

– конічно-цидіндричні дво- і триступінчасті з міжвісевою відстанню тихохідного ступеня мм;

– черв’ячні і глобоїдні одно- і двоступінчасті з міжвісевою відстанню тихохідного ступеня мм;

– черв’ячно-циліндричні двоступінчасті з міжвісевою відстанню тихохідного ступеня мм.

Споживні характеристики редукторів кожного типу визначаються такими основними параметрами:

–передатним відношенням (частотою обертання вихідного вала) – кінематичною характеристикою редуктора;

– обертовим моментом та допустимою консольною навантагою на вихідному валі – силовою характеристикою редуктора;

–коефіцієнтом корисної дії (ККД).

Зубчасті редуктори мають широке застосування у багатьох галузях машинобудування і суднобудування.

При невеликих загальних передатних відношеннях застосовують одноступінчасті циліндричні редуктори (рис. 6.1, а) з передатними рекомендованими числами до 6,3 (граничними до 10).

За необхідності взаємної перпендикулярності вхідного і вихідного валів і невеликому передатному відношенні застосовують одноступінчасті конічні редуктори (рис 6.1, б) з передатними числами до 5 (6,3).

Рис. 6.1. Схеми циліндричного (а) та конічного (б) редукторів

Позначення типорозмірів редукторів складаються із прописних літер їхніх найменувань (Ц – циліндричний, К – конічний, П – планетарний. Ч – черв'ячний), числа ступенів, основного параметра (мм) тихохідного ступеня (міжвісевої відстані, діаметра основи ділильного конуса, радіуса водила), передатного відношення, варіанта складання, а також основного кліматичного виконання.

Якщо позначення стосується мотор-редуктора, то на початку позначення додається літера М (наприклад, МЦ2С – мотор-редуктор циліндричний двоступінчастий співвісний).

Приклад умовного позначення редуктора в каталозі: Ц2У-160-3І,5-І2КУЗ, де Ц2У – тип редуктора (циліндричний, двоступінчастий, універсальний); 160 – міжвісева відстань тихохідного ступеня, мм, 31,5 – номінальне передатне число; 12 – варіанти складення; К – конічний кінець вихідного вала; У – кліматичне виконання; З – категорія розміщення.

Умовне позначення мотор-редуктора в каталозі: МЦ2С-125-112-ЦТ2, де МЦ2С – мотор-редуктор циліндричний двоступінчастий співвісний; 125 – міжвісева відстань; 112 – номінальна частота обертання тихохідного вала; Ц – циліндричний кінець тихохідного вала; Т – кліматичне виконання; 2 – категорія розміщення.

Черв’ячні редуктори. Найпоширеніші у вжитку є одноступінчасті черв’ячні редуктори. Діапазон їхніх передатних відношень .

Рис. 6.2. Схеми черв’ячних редукторів

Редуктори виконуються з відносним розміщенням черв’яка і колеса за такими схемами:

1. черв’як розміщений під черв’ячним колесом (рис. 6.2, а). Така схема застосовується при колових швидкостях черв’яка до 45м/с, змащення зануренням; допускає передачу великих потужностей за критерієм нагріву, має добрі умови охолодження і змащення. Недоліки – можливість попадання продуктів спрацювання в зону контакту черв’яка з колесом і витікання мастила;

2. черв’як – над колесом (верхнє розміщення черв’яка, рис. 6.2, б) – застосовують у швидкохідних передачах. Переваги – зменшення втрат на розбризкування мастила і неможливість попадання продуктів спрацювання в зону контакту. Недоліки – погіршення умов охолодження;

3. черв’як з горизонтальною віссю контактує з колесом, що має вертикальну вісь (рис. 6.2, в);

4. черв’як з вертикальною віссю контактує з колесом, яке має горизонтальну вісь (рис. 6.2, г).

Застосування схем в і г обумовлено компоновкою привода. Недоліки – трудність змащення верхніх вальниць і утримання мастила від витікання.