Редуктор — это механизм и одна из составной части привода машин, которая служит для снижения угловых скоростей (частоты вращения) вала и повышения крутящего момента на выходном валу.

Редуктор состоит из зубчатых колес или передач и металлического корпуса (литого чугунного или сварного стального). В корпусе размещены все элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:

типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные);

числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые, трёхступенчатые);

типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, червяки); расположения входных и выходных валов редуктора (горизонтальные, вертикальные).

Подшипник — изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции

Опора с упорным подшипником называется подпятником.

Основные параметры подшипников:

• Максимальные динамическая и статическая нагрузка (радиальная и осевая).

• Максимальная скорость (оборотов в минуту для радиальных подшипников).

• Посадочные размеры.

• Класс точности подшипников.

• Требования к смазке.

• Ресурс подшипника до появления признаков усталости, в оборотах.

• Шумы подшипника

• Вибрации подшипника

Нагружающие подшипник силы подразделяют на:

• радиальную, действующую в направлении, перпендикулярном оси подшипника;

• осевую, действующую в направлении, параллельном оси подшипника.

По принципу работы все подшипники можно разделить на несколько типов:

• подшипники качения;

• подшипники скольжения;

• газостатические подшипники;

• газодинамические подшипники;

• гидростатические подшипники;

• гидродинамические подшипники;

• магнитные подшипники.

Основные типы, которые применяются в машиностроении, — это подшипники качения и подшипники скольжения.

Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба — дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большое число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

• По виду тел качения

  • Шариковые,

  • Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);

• По типу воспринимаемой нагрузки

  • Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).

  • Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.

  • Упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается).

  • Линейные. Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно. Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.

  • Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.

• По числу рядов тел качения

  • Однорядные,

  • Двухрядные,

  • Многорядные;

• По способности компенсировать несоосность вала и втулки^[4]

  • Самоустанавливающиеся.

  • Несамоустанавливающиеся.

Подшипник скольжения — опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент — вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу. Расчёт зазора подшипника, работающего в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки.

При расчёте определяются: минимальная толщина смазочного слоя (измеряемая в мкм), давления в смазочном слое, температура и расходсмазочных материалов. В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим,граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает: низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды и может быть:

• жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для неметаллических подшипников),

• пластичной (на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.),

• твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.) и

• газообразной (различные инертные газы, азот и др.).

Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.

Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или карбид хрома методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево).