Технология изготовления элементов корпуса редуктора

Преимущества и недостатки

Конструкция цилиндрического редуктора определила целый ряд плюсов механизма, а именно:

• Способность передавать большую мощность практически без потерь и создавать высокий крутящий момент.
• Обладает одним из лучших показателей КПД среди других редукторов. Коэффициент полезного действия может достигать 98%.
• Возможность эксплуатации с неравномерной нагрузкой, с частыми пусками и остановками, в длительном режиме.
• Отсутствие эффекта самоторможения, позволяющее проворачивать выходной вал вручную при выключенном двигателе.
• Невысокий нагрев корпуса и основных конструктивных элементов при работе.
• Сравнительно небольшой люфт выходного вала, обеспечивающий высокую кинетическую точность цилиндрического редуктора.
• Высокая надежность и соответствующий рабочий ресурс механизма, который может превышать 25 тысяч часов.
• Высокая вариативность основных рабочих узлов позволяет подобрать или собрать цилиндрический редуктор практически под любую задачу.

Для объективности отметим и недостатки механизмов этого класса:

• Невысокое передаточное число ступени редуктора. Максимальное значение не может превышать 1 к 6,3. Для увеличения показателя потребуется реализация многоступенчатой схемы редуцирования.
• Значительные габаритные размеры у установок с высоким передаточным числом.
• При работе цилиндрический редуктор создает существенный шум.
• Отсутствие самоторможения также несколько ограничивает сферу применения или требует применения специальных тормозящих устройств.

Следует сказать, что благодаря простоте конструкции цилиндрический редуктор отличается вполне невысокой стоимостью.

Процесс проектирования одноступенчатого цилиндрического редукторов

Перед тем как приступать к изготовлению этого устройства производится проектный расчет:

• подбора материалов;
• выбор максимально допустимого напряжения на качение;
• вычисление чистого полезного кручения вала.

В рамках произведения работ осуществляется подготовка эскизной компоновки редуктора.

Расчет размеров валов этого устройства производится в 2 этапа:

1. приблизительный подсчет количества оборотов чистого кручения;
2. точный расчет прочностных показателей напряжения изгиба и кручения.

Для производства подобных агрегатов рекомендуется использовать термически обработанную легированную сталь. Расчет валов при составлении проекта осуществляется в зависимости от напряжения кручения, концентрации напряжения, его циклов. Если планируется установка валов быстрого хода, то для расчета берутся во внимание меньшие значения, тихого хода — большие.

На завершающем этапе проектирования создается сборочный чертеж этого устройства. Он включает в себя все ранее разработанные чертежи каждого из элементов редуктора в отдельности. При этом создается рисунок уже готового устройства, в продольном и поперечном разрезах.

Для достижения сбалансированности и соосности расположения разнообразных элементов этого устройства разрабатываются кинематические схемы одноступенчатых редукторов. Они представляют собой изображения в разных разрезах корпуса и деталей, из которых состоит редуктор, отражают их взаимное расположение, пропорции, места сопряжения и т.д.

Производство редукторов — материалы и технологии

Какая марка стали применяется в редукторах

Очень часто в производстве редукторов реалии очень сильно отличаются от «теории», то есть ГОСТа или ТУ. Это мы сейчас и попробуем обсудить.

Сейчас многие считают, что достаточно иметь 2-3 станка и уже можно заняться производством редукторов, однако это далеко не так. Рассмотрим это на примере наиболее распространённых типов редукторов.

• вал-шестерня 1 ступени Сталь 40Х твёрдость 235-270 HB
• вал-шестерня 2 ступени Сталь 45 твёрдость 225-250 HB
• колесо 1 и 2 ступени Сталь 45, 45Л, 55Л твёрдость 170-210 HB

• вал-шестерни Сталь 4ХН, 45Х твёрдость 270 HB
• колесо Сталь 35ХГСЛ, Сталь 45 твёрдость 230-250 HB

что чаще всего выпускают «производители» — все детали Сталь 45 термообработка ТВЧ «на глаз», но учитывая достаточную ширину колёс и шестерен редукторов этих типов, даже такие «модификации» отрабатывают положенный срок.

• шестерни 40ХН2НА твёрдость 269-302 HB
• колёса 40Х твёрдость 241-285 HB

Редуктор: определение, назначение, устройство, виды

Редуктор – механизм, изменяющий крутящий момент и мощность двигателя, присутствует практически в любой машине и станке. Он является частью трансмиссии автомобиля и регулирует с высокой точностью перемещение в точных приборах. Что такое редуктор с технической точки зрения? Это одно или несколько зубчатых зацеплений, взаимодействующих между собой и понижающих количество оборотов двигателя до приемлемой скорости вращения исполняющего узла. Вместо ведущей шестерни может быть червяк.

Принцип действия и область применения

Цилиндрический редуктор включает в себя одну или несколько последовательно соединенных механических передач, состоящих из шестерней и зубчатых колес, размещенных на валах. При приложении крутящего момента к входному валу он начинает вращаться, приводя в движение размещенную на нем шестерню. Благодаря сцеплению с зубчатым колесом, которое имеет больший диаметр, начинает вращаться вал, на котором оно размещено. При этом угловая скорость уменьшается, а крутящий момент пропорционально возрастает.

В случае многоступенчатой схемы редуктора крутящий момент передается на промежуточный, а затем на конечный вал. Все конструктивные элементы размещены в едином корпусе, заполненном смазочными материалами, снижающими силы трения между шестернями.

Основная область применения цилиндрических редукторов — приводы следующих промышленных механизмов:

• Системы автоматизации и управления.
• Подъемное и тяговое оборудование.
• Приводы строительных машин и механизмов.
• Конвейерный транспорт и насосные установки.
• Измельчительное оборудование.
• Прессы.

Благодаря высокому КПД, цилиндрические редукторы могут использоваться в приводах практически любого оборудования, но только в том случае, если не предъявляются жесткие требования по габаритам, так как установки этого класса имеют внушительные размеры.