Редукторы являются одним из составных звеньев привода машин, станков, а также других механизмов и необходимы, чтобы снизить частоту вращения вала двигателя с одновременным увеличением вращающего момента на выходном валу. Эти устройства можно классифицировать по:
•количеству ступеней;
•типу зубчатых передач и расположению валов в пространстве;
•способу крепления.
Выбор нужного количества ступеней
Необходимая комплектация редуктора под конкретные параметры эксплуатации в первую очередь зависит от требуемой частоты вращения вала приводимого механизма, а также специфики их соединения.
Редукторы одноступенчатого исполнения из-за особенностей конструктивного исполнения зачастую не могут обеспечить нужный коэффициент понижения скорости вращения выходного вала, поэтому их применение для ряда приводимых механизмов недопустимо. Передаточное число двухступенчатого редуктора значительно выше этого же параметра, чем у одноступенчатых моделей, и зависит от типа зубчатых передач.
Особенности двухступенчатых редукторов по типу зубчатых передач
Все выпускаемые серии редукторов двухступенчатого исполнения подразделяются на модели с однотипным и смешанным типом зубчатых колес. К механизмам с однотипным видом передач относятся цилиндрические, планетарные и червячные модели.
Редуктор цилиндрический двухступенчатый состоит из двух, зацепленных между собою зубчатых пар, и выпускается с развернутой, раздвоенной и соосной схемой расположения входного и выходного валов. В первых двух случаях оси валов параллельны друг другу, в последнем варианте они лежат на одной линии.
Двухступенчатые редукторы с цилиндрической передачей способны обеспечить передаточное отношение в диапазоне от 6,3 до 50. Такие механизмы используются как в качестве приводов общемашиностроительного назначения, так и для комплектации подъемных лебедок. Входной и выходной вал может быть цилиндрической или конической формы. В некоторых моделях выходной вал выполнен в виде зубчатой полумуфты.
Редуктор червячный двухступенчатый конструктивно не может быть выполнен в одном корпусе, поэтому он состоит из двух одноступенчатых моделей, которые соединяются между собой с помощью специального фланца. Особенностью этих механизмов является способность работать в условиях воздействия больших консольных нагрузок на выходной вал.
Оптимальной компоновкой двухступенчатой модели этого типа является вариант, при котором межосевое расстояние червячной пары тихоходной части в два раза превышает этот же параметр в быстроходной ступени. Передаточное число двухступенчатого редуктора с червячным зацеплением может достигать 5000. Входной и выходной вал могут быть конической или цилиндрической формы.
Расположение валов в пространстве бывает параллельным или перекрестным. Данный параметр определяется назначением и условиями эксплуатации приводного механизма. В некоторых моделях один или оба вала могут быть полыми. Червячные редукторы с двумя ступенями используются для подачи инструмента в металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках, в качестве общепромышленного привода, для комплектации грузоподъемных лебедок, механизмов открывания ворот и так далее. Двухступенчатый планетарный редуктор, в отличие от предыдущих моделей, выполнен только по соосной схеме расположения валов.
Конструктивное исполнение каждой из двух ступеней одинаково и включает в себя неподвижное колесо с внутренними зубьями, одну подвижную центральную шестерню и несколько подвижных шестерен (сателлитов) с внешними зубьями, закрепленных на водиле. Чтобы равномерно распределить нагрузку между сателлитами, первая центральная (солнечная) шестерня соединяется с быстроходным валом, а вторая - с водилом первой ступени. Подшипники валов, сателлитов и водил смазываются брызгами масла, которые образуются во время работы редуктора. Передаточное число планетарных двухступенчатых редукторов в некоторых типоразмерах достигает 400.
Такие механизмы могут устанавливаться как горизонтально, так и вертикально, и используются для привода барабанов лебедок, для комплектации различных смесителей, поворотных механизмов экскаваторов, а также башенных кранов.
Устройство двухступенчатого редуктора со смешанным типом передач подразумевает установку разнотипных зубчатых колес в одном корпусе. К этой группе относятся такие механизмы:
•червячно-цилиндрические;
•коническо-планетарные;
•планетарно-червячные;
•коническо-цилиндрические.
Наиболее распространенным и востребованным в промышленном секторе являются последний тип редукторов.
В таких механизмах в качестве быстроходной ступени используется коническая передача с тангенциальными или круговыми зубьями. Такой профиль нарезки позволяет значительно снизить шум и обеспечить плавность работы редуктора. При такой компоновке зубчатых передач взаимное расположение валов может быть только пересекающимся под прямым углом. Передаточное отношение коническо-цилиндрических редукторов лежит в диапазоне от 6,3 до 40, что позволяет использовать их для комплектации приводов подъемно-транспортного оборудования, конвейерных лент, элеваторов, питателей и других механизмов общепромышленного назначения.
Все двухступенчатые редукторы, вне зависимости от типа зубчатых передач, рассчитаны на работу в непрерывном и повторно-кратковременном режиме с вращением валов как по часовой стрелке, так и в противоположном направлении. Эксплуатация этих механизмов возможна в умеренных, холодных и тропических климатических зонах с категорией размещения 1– 5 по ГОСТ 15150-69.