Редуктором называется механизм, предназначенный для изменения крутящего момента и его передачи. Применяется он в основном в промышленном оборудовании для функционирования рабочих органов. В конструкцию редуктора (в зависимости от его вида) входят зубчатые колеса или червяк (винт) с червячным колесом. Эти элементы передают вращение от одного вала на другой с изменением скорости вращения. Редуктор бывает цилиндрическим, коническим, червячным, волновым, планетарным и комбинированным. Все они отличаются между собой конструкцией, техническими характеристиками и сферой применения.
Конструкция редуктора
Главными элементами выступают зубчатые колеса, корпус, валы и подшипники. Также в конструкцию входят уплотнительные кольца, крышка и другие элементы. Для работы привода все трущиеся детали внутри него должны быть хорошо смазаны. Для контроля в редукторе есть специальное отверстие. Проверку смазки осуществляют с помощью щупа.
Классификация редукторов
Отличает редукторы между собой:
- тип зацепления;
- число передач;
- расположение осей;
- способ монтажа.
Зачастую в редукторных механизмах ведущий вал является быстроходным и жестко соединяется с электродвигателем. Зубчатые колеса могут быть коническими, цилиндрическими, планетарными, волновыми и червячными.
Чаще всего в промышленном оборудовании можно встретить цилиндрический тип редуктора. Он обладает такими преимуществами, как простота конструкции и высокий КПД. Эти модели понижают скорость вращения, а также отличаются длительным сроком эксплуатации и не нуждаются в сложном техническом обслуживании.
Зубчатые колеса могут быть косозубыми, прямозубыми и шевронными. Для обеспечения максимальной площади контакта зубьев используют прямозубые колеса. У таких редукторов КПД может доходить до 99%. Прямозубый профиль обеспечивает минимальную нагрузку на подшипники, а благодаря небольшому трению механизм не сильно нагревается. Но при этом такая конструкция имеет и недостатки, например, повышенный шум при работе и небольшую мощность.
Преимуществом косозубых колес является плавность входа в зацепление, благодаря чему в процессе работы шума меньше, чем в случае с прямозубыми колесами. При этом косозубые передачи могут выдерживать большие нагрузки, но в процессе работы нагреваются сильнее прямозубых колес. Кроме этого, из-за более сложного производства такие детали стоят дороже.
Шевронная передача также работает тихо, но колеса с таким профилем являются сложными в производстве.
Валы в редукторе могут располагаться горизонтально или вертикально. Они могут быть параллельными или просто находиться в оной плоскости.
Применяются цилиндрические редукторы не только в промышленном оборудовании, но также и в бытовой технике. В зависимости от передаваемой мощности и размеров приводы такого типа могут использоваться как в машинах, выполняющих тяжелую работу в металлургической и горнодобывающей сфере, так и в небольшой бытовой технике (в кофемолках, электрических дрелях и так далее).
Конический редуктор
Отличительной особенностью такого устройства является то, что зубья конических колес расположены под углом, а валы являются перпендикулярными. Применяются такие механизмы в промышленном оборудовании и различной технике. Используют редукторы такого типа там, где цилиндрические устройства не могут применяться.
Червячный редуктор
Он состоит из зубчатого колеса и червяка (винта). Оси валов в таком механизме располагаются в разных плоскостях и являются перпендикулярными. Отличительной особенностью червячных механизмов является наличие эффекта самоторможения. Это необходимо в грузоподъемной технике, когда требуется обеспечить надежную фиксацию поднятого груза (он не должен внезапно упасть вниз). Зачастую используются червячные редукторы с 1 или двумя передачами. Также весьма распространены комбинированные варианты.
Преимуществом редуктора такого типа можно еще назвать плавность хода, но вот КПД у него низкий. Кроме этого, недостатком также можно считать и сильное нагревание при работе, поэтому таким механизмам требуется наличие надежной системы охлаждения.
Планетарный редуктор
Он состоит из неподвижного колеса, которое закреплено в корпусе. Вокруг него вращаются планетарные шестерни. Конструктивно такой редуктор напоминает собой солнечную систему, в которой планеты вращаются вокруг Солнца, поэтому он и получил такое название. Вращающиеся шестерни здесь называют сателлитами. Их валы установлены на подшипниках. Отличается планетарный редуктор от других не только своей уникальной конструкцией, но также возможностью передавать высокую мощность при компактных размерах. Также он обеспечивает плавность хода. Используется в основном в металлургической сфере, горнодобывающей промышленности, в шахтном оборудовании и так далее.
Волновые редукторы
Это относительно новые механизмы, которые из-за своей сложной конструкции и ограниченного применения не приобрели особой популярности. Их производство является сложным и дорогим, поэтому применяются они в редких случаях.
Редукторы с комбинацией передач
Наиболее распространены редукторы, в которых одна передача цилиндрическая, а вторая коническая или червячная, хотя могут быть и другие варианты.
Особенности выбора редуктора
При выборе редуктора главным параметром будет считаться мощность выходного вала. Ее можно рассчитать, основываясь на оборотах двигателя и передаточном отношении. Кроме этого, на выбор будет влиять тип передач и их количество, размеры корпуса, метод крепления и так далее.
Особенности эксплуатации редукторов
Для того чтобы редукторное устройство прослужило долго, необходимо соблюдать правила его эксплуатации и своевременно проводить техническое обслуживание (например, вовремя выполнять замену масла или подливать его до нужного уровня). В случае недостатка смазочного материала, трущиеся детали будут сильно нагреваться, что станет причиной перегрева редуктора. Также стоит своевременно менять подшипники, так как они имеют свой период эксплуатации (обычно он указывается в техническом паспорте редуктора).
