2.3. Передаточное отношение планетарных и дифференциальных механизмов
Звенья, вращающиеся вокруг неподвижной оси, называются основными или центральными.
Центральное колесо 1 называется солнечным, а неподвижное 3 – коронным или корончатым. Зубчатое колесо 2 имеющее подвижную ось называется сателлитом. Звено Н называется водилом или поводком. Механизмы, в состав которых входят зубчатые колеса с подвижными осями называются планетарными или дифференциальными.
Планетарными (рис. 14 а) называются механизмы, имеющие одну степень свободы. Дифференциальные (рис. 14 б) механизмы имеют две и более степени свободы.
Эти механизмы обязательно должны быть соосными, то есть оси солнечных колёс должны располагаться на одной и той же прямой линии.
Рассмотрим дифференциальный механизм (рис. 15).
где: n=4; ; .
, таким образом определённость в движении звеньев этого механизма будет в том случае, если будут известны законы движения двух его ведущих звеньев.
Так как сателлиты имеют подвижные оси, то использовать формулы для расчёта передаточного отношения механизмов с неподвижными осями не представляется возможным. В этом случае прибегают к методу инверсии (метод обращённого движения).
Будем рассматривать движение всех колёс относительно водила. Всем звеньям зададим вращательное движение с угловой скоростью водила, но в обратном направлении и найдём скорости всех звеньев механизма. Для этого вычтем угловую скорость водила из всех угловых скоростей колёс.
Скорость звена в действительном движении (до инверсии)
Скорость звена в обращённом движении (после инверсии)
Механизм, полученный в результате инверсии (остановки водила) называется обращённым (рис. 16). В результате получили обычную зубчатую передачу с неподвижными осями.
Эту зависимость (1) называют формулой Виллиса для дифференциальных механизмов.
Если бы было n – колёс, то:
где s – солнечное колесо.
Дифференциальный механизм никакого определённого передаточного отношения не имеет, если ведущим является одно из звеньев (колесо или водило), и приобретает определённость, если ведущих колёс будет два.
Передаточное отношение обращённого механизма можно рассчитать,
зная числа зубьев колёс.
У планетарных механизмов (рис. 2.29) одно из центральных (основных) колёс неподвижно, тогда формула Виллиса примет вид:
или в общем случае:
Передаточное отношение планетарного механизма от любого n-го колеса равно 1 минус передаточное отношение от этого же самого колеса к солнечному колесу, при неподвижном водиле.
Планетарными называют передачи , в которых , кроме зубчатых ко – лес с неподвижными осями , имеются колеса , вращающиеся и одновре – менно перемещающиеся по окружности ( планетарные колеса или сател – литы ).
Планетарные передачи отличаются компактностью при больших передаточных числах . Вес планетарного редуктора в 2 – 3 раза меньше
по сравнению с весом простых зубчатых редукторов тех же мощностей и передаточных чисел . Это достигается за счет распределения нагрузки между несколькими сателлитами и применения внутреннего зацепле – ния . Однако планетарные передачи требуют повышенной точности из – готовления и сложнее в сборке , чем простые . На практике встречается большое количество различных схем планетарных механизмов , в данном разделе рассмотрим наиболее известные из них ( рис .1).
Рис .1. Схемы планетарных передач : а – с одновенцовым сателлитом ; б – с двух – венцовым сателлитом , с одним внешним и одним внутренним зацеплением ; в – с двухвенцовым сателлитом , с двумя внешними зацеплениями ; г – с двухвен – цовым сателлитом , с двумя внутренними зацеплениями . 1, 3 – центральные зуб – чатые колеса ; 2, 2′ – планетарные колеса или сателлиты ; H – водило
Звено , в котором закреплены оси сателлитов , называют водилом H .
В одних схемах движение подается на одно из центральных колес ,
а снимается с водила , в других ведущим является водило , а ведомым – центральное колесо .
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Общая классификация редукторов
Ознакомившись с информацией, которую содержит классификация редукторов, можно гораздо оперативнее сделать выбор в пользу того или иного агрегата; при возникновении вопросов обращайтесь в наш консультационный центр. Редукторы, относящиеся к классу общепромышленного оборудования, соответствуют перечню технических требований, характерных для подавляющего большинства аспектов их использования.
Фактор универсальности позволяет использовать редукторы в сфере подъемно-транспортного оборудования, агрегатах металлургического и добывающего назначения, нефтяной области, сельскохозяйственном секторе и т.д.
Согласно нормам ГОСТ 16162-78 в данную группу устройств причисляют:
- цилиндрические 1-, 2- и 3-хступенчатые механизмы;
- цилиндрические планетарные 1- и 2-хступенчатые;
- конические редукторы одноступенчатые;
- коническо-цилиндрические 2- и 3х-ступенчатые устройства;
- червячные и глобоидные 1- и 2-хступенчатые;
- червячно-цилиндрические 2-хступенчатые.
Одним из наиболее популярных видов редукторов выступают цилиндрические. Как и представители других классов, эти приборы используются для безопасного изменения скорости вращения, образующейся при факте передачи вращательного движения от вала к валу. Сегодня выпуск качественных и износостойких механизмов обусловлен наличием мощной производственной базы, которая позволяет собирать одно-, двух- и трехступенчатые редукторы.
Следует отметить, что аспекты надежности функционирования составляющих приводного механизма зависят от правильности выбора конкретного типа редукторов. При несоблюдении критериев выбора и соответствия, основной ущерб причиняется производителю, а также потребителю, который вынужден претерпевать такие явления, как простой оборудования, увеличение удельного веса затрат, приходящихся на ремонт и обслуживание, и т.д.
К обособленной группе механизмов относятся червячные редукторы. Как правило, они используются при передаче импульса движения между скрещивающимися осями. К достоинствам «червяков» относится их возможность получить большое передаточное число в условиях одной ступени. Также к плюсам относится плавность хода, относительно высокая бесшумность работы, а также опция самоторможения, активирующаяся при определенных значениях передаточных чисел. Последний момент позволяет исключать из общей цепочки приводов тормозные механизмы.
Типы редукторов с червячной передачей:
- одноступенчатые редукторы универсальные;
- 2-х, 3-хступенчатые;
- 1-ступенчатые (червяк над колесом);
- глобоидные и механизмы, различающиеся спектром параметров: Ч-100, 2Ч-40, РЧУ-125 и т.д.
Классификация распространяется на способ крепления редукторов, тип передач, количество ступеней, особенности расположения осей относительно друг друга.
Что касается планетарных редукторов, то в данную группу относятся механизмы, оснащенные зубчатыми колесами и перемещающимися осями геометрического вида. Интересно знать, что зубчатые колеса вращаются по аналогичному принципу, что и планеты Солнечной системы. Отсюда и название редукторов – планетарные. Зубчатые колеса также называются сателлитами. Те колеса, которые соединяются непосредственно к сателлитам, причисляются к группе центральных. В передаточном звене фиксируются оси сателлитов, это звено также имеет название водило, оно, аналогично центральному колесу, перемещается по траектории основной оси передачи.
В общей сложности редукторы, относящиеся к классу планетарных, характеризуются куда большим перечнем практических преимуществ, по сравнению с цилиндрическими устройствами.
В эту группу качеств относятся:
- малые показатели материалоемкости;
- высокая нагрузочная способность;
- опция многопарного зацепления;
- компактность, малый вес;
- возможность получения высоких значений передаточных чисел.
Все вышеприведенные аспекты могут быть достигнуты только в том случае, если соблюдается высокое качество и точность сборки.
Завершают общую классификацию редукторов комбинированные механизмы. То есть редукторы, имеющие различные комбинации и типы передач. Так, коническо-цилиндрическое оборудование характеризуется высокими показателями КПД, износостойкостью, долгим сроком службы и простотой ввода в эксплуатацию. Используется такое оборудование в аспекте приводов конвейерных линий, а также для привода специализированного тягового шахтного электровоза. Аспекты выбора редукторов должна базироваться на таких факторах, как показатели усилия, массы, времени работы, периодичности включений в час, момента инерции.
Модернизация редукторов — стабильная тенденция
В модельном ряду производителей представлены стандартные и модернизированные решения. В усовершенствованных агрегатах сохраняются прежние габариты и размеры присоединений.
Основу модернизации составляют:
- Стандарты ISO.
- Блочно-модульные конструкции.
- Усовершенствованные механизмы защиты редукторов.
- Модификации зубчатых зацеплений.
- Модернизация корпусов редукторов, ориентированная на производство монолитных конструкций небольшого веса, характеризующихся высокой теплоотдачей.
- Применение технологии литья под давлением при производстве корпусов из алюминиевых сплавов.
- Использование синтетического масла для всего периода эксплуатации редуктора.
- Отсутствие необходимости в техническом обслуживании приводных механизмов в процессе их эксплуатации.
Непрерывный процесс модернизации способствует улучшению технических характеристик редукторов, расширению их функциональности и вариативности исполнений. Сегодня продукция крупных российских производителей не уступает по качеству иностранным аналогам.
Романов Сергей Анатольевич, руководитель отдела механики компании Техпривод
Передаточное число редуктора — определение, типы редукторов, вычисление
Червячные редукторы относятся к классу наиболее распространенных редукторных механизмов. Благодаря оптимальной цене они востребованы как для оснащения быттехники, так и для комплектации тяжелого промышленного оборудования (такие передачи незаменимы в механизмах конвейерных систем).
Функции червячного агрегата сводятся к 2 базовым пунктам – преобразованию момента силы (наращиванию крутящего момента) и одновременному контролю (регулировке) угловых скоростей вращательного движения элементов двигателя. Плюсы – цена, способность сокращения передач и самоторможение. Устройство работает в диапазоне от 20 к 1 до 300 к 1 и более.
Типы редукторов
Все виды устроены по схожему принципу, разница заключается только в типе зубчатой передачи. Чаще всего встречаются цилиндрические, конические, глобоидные, комбинированные, червячные и планетарные, но последнее время конструкторы прибегают к комбинированным конструкциям, что позволяет совместить преимущества нескольких типов.
Конструкция разных типов позволяют передавать усилие между узлами, которые располагаются в различных площадях, будут они перпендикулярные (конический редуктор), параллельные (цилиндрический) или пересекающиеся валы (червячные).
Диапазон передаточного числа может разнится от в несколько единиц до нескольких тысяч, что зависит от количества ступеней. Сейчас наиболее распространены механизмы, при изготовлении которых используются нескольких ступеней. Это позволяет комбинировать несколько типов передач и добиться максимально эффективной работы. Рассмотрим основные типы.
Цилиндрический редуктор
Довольно популярные при разработке и производстве машин различного назначения. Эффективно выполняют свои функции при работе с мощными установками, при этом показывают высокий КПД, превышающий 90 %. Чаще всего используется при работе параллельных и сносных валов. Может применяться с различным количеством ступеней, от которых зависит передаточное число, оно может колебаться от 1,5 до 400.
Червячный редуктор
Имеют довольно простую конструкцию, из-за чего обрели широкую популярность. Одним из плюсов также является низкая стоимость в сравнении с аналогами. Количество ступеней обычно ограничивается одной или двумя. При этом диапазон передаточного числа червячного редуктора может находиться в диапазоне от 5 до 10000, которую можно рассчитать по специальной формуле. Недостатком этого типа является низкий КПД и ограниченные мощности силовых установок, с которыми он работает. Состоит из зубчатого колеса и цилиндрического, реже глобоидного, червяка в виде винта.
Планетарный редуктор
Особый тип, который выгодно отличается от аналогов, имея ряд преимуществ. Благодаря чему получил широкое распространение в тяжелом машиностроении. Конструкция этой модели позволяет добиться высокого передаточного числа при работе с мощнейшими силовыми установками. При этом его размеры могут быть значительно меньшими, чем габариты аналогов. Механизм назван планетарным, из-за специфического расположения конструкционных элементов, к которым относятся: сателлиты, водило, солнечная и кольцевая шестерни.
Передача усилия происходит через вал на солнечную шестерню, которая находится в зацепе со всеми сателлитами. В это время кольцевая шестерня находится в статичном положении. Модель отличается высоким КПД, и работой в диапазоне передаточного числа от 6 до 450.
Выбор типа узла всегда основывается на конструкционных требованиях к механизму, при этом выбором модели должен заниматься квалифицированный конструктор. Первое что нужно определить — какой тип передачи нужен, оптимальный размер механизма, рассчитать осевые нагрузи на валах и температурный режим работы.
От количества ступеней выбранного механизма напрямую зависит передаточное отношение. Одноступенчатые применяются для выполнения простых функций, обычно это червячный тип. Сейчас чаще можно встретить комбинированные типы передач, что позволяет значительно расширить функционал узла.
В качестве входных и выходных валов применяются стандартные прямые валы, изготовлены в форме тел вращения. От их качества напрямую зависит качество работы всего механизма, так как на них действуют множество внешних нагрузок различных типов.
Очень важно своевременно менять сальники и масло. Постоянные профилактические работы обеспечат стабильную работу и обезопасят от внезапных поломок
Для контроля уровня масла имеется специальное смотровое окно, что позволяет вовремя пополнять необходимый объем.
В целом, самостоятельно рассчитать передаточное число, подобрать подходящую модель и провести замену (ремонт) редуктора не составит труда. Главное соблюдать рекомендации специалистов и технические инструкции, указанные производителем.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Каким должно быть оптимальное передаточное число в коробке?
Говорить про оптимальные показатели в данном случае невозможно. Передаточное число коробки переда подбирается на заводе при изготовлении автомобиля, оно является неотъемлемой характеристикой конкретной коробки передач. Потому говорить о каких-либо цифровых значениях в данной связи невозможно. Это то самое, что говорить о превосходстве зимней резины над летней. Они просто разные, потому их эксплуатируют в различные сезоны. С передаточным числом все несколько иначе, ведь его особенности влияют на повадки машины.
Но для каждого водителя идеальные повадки автомобиля также разные, потому сложно определить оптимальное передаточное число. Также зависит удобство управления авто с конкретным передаточным числом от мощности двигателя, его способности тянуть с самых низов. Иначе водителю придется постоянно переключать передачи, а автоматическая коробка будет постоянно задействовать быстро выходящие из строя механизмы
Важно подобрать правильное передаточное число КПП, чтобы обеспечить следующие важные аспекты:
- удобная эксплуатация автомобиля без чрезмерного количества переключения передач на механике или автомате;
- нормальная динамика автомобиля, которая определяется именно настройками каждой отдельной передачи;
- отличная работа в комплексе всех передач, отсутствие выхода из общего строя одного из режимов поездки;
- обеспечение нормального расхода топлива при обычной эксплуатации автомобиля и отсутствие перегазовок;
- наличие длинной последней передачи, которая может разогнать авто до максимальной скорости;
- обеспечение эластичных условий эксплуатации силового агрегата, а также самого модуля КПП;
- полная совместимость разработанного двигателя с передаточными числами трансмиссии в автомобиле.
Именно по этим причинам для каждого отдельного двигателя производитель разрабатывает коробку с определенными передаточными числами. Мало того, установка неродной коробки на автомобиль чревата серьезными последствиями. Если вы решите поставить на ваше авто коробку передач от более мощной модификации того самого двигателя, то обеспечите серьезные нарушения в эксплуатации авто. Придется задуматься о большом износе двигателя и не слишком удобных вариантах переключения передач.
При установке на двигатель коробки передач с менее мощного силового агрегата вы украдете у себя часть потенциала машины. Коробка не будет раскрывать весь потенциал агрегата, а также заставит тратить больше топлива на поездку. Это самые главные причины, которые заставляют автомобильных производителей изготавливать постоянно новые коробки с более универсальными и хорошими для эксплуатации настройками. Передаточные числа также сильно зависят от предназначения машины.
Если вы хотите получить больше сведений и технических моментов о коробке передач, ее характеристиках и конструкции, смотрите следующее видео:
Причины поломки
Как любой механический узел, при работе редуктора на детали оказывает влияние сила трения, от чего они постепенно истачивают или изнашиваются и теряют «сцепку». Для того чтобы этого избежать, все детали узла должны быть качественно смазаны.
Поэтому первая причина поломки редукторного узла – недостаток смазки (но может быть и ее избыток).
Также на редуктор оказывает влияние такой «бич» механики как пыль. Она оседает на деталях и при эксплуатации нагревается вместе с ними. Особенно это опасно для пластиковых шестеренок, так как под воздействием нагревания от пыли они подвергаются деформации – что и ведет к поломке.
Наконец, еще одна неприятность для редуктора – попадание в него посторонних частиц. Забиваясь между зубцами, они заклинивают их. Из-за этого при вращении вала двигателя создается избыточная нагрузка на другие элементы конструкции, которая ведет к их разрушению.
Справка. Если одна из причин или форс-мажор привели к повреждению элемента редукторного узла (шестерни, подшипники или валы), часто приходится ставить новый редуктор целиком, так как не у всех производителей имеются в продаже отдельные детали редуктора, чтобы сделать замену.
Типы редукторов
Все виды устроены по схожему принципу, разница заключается только в типе зубчатой передачи. Чаще всего встречаются цилиндрические, конические, глобоидные, комбинированные, червячные и планетарные, но последнее время конструкторы прибегают к комбинированным конструкциям, что позволяет совместить преимущества нескольких типов.
Конструкция разных типов позволяют передавать усилие между узлами, которые располагаются в различных площадях, будут они перпендикулярные (конический редуктор), параллельные (цилиндрический) или пересекающиеся валы (червячные).
Диапазон передаточного числа может разнится от в несколько единиц до нескольких тысяч, что зависит от количества ступеней. Сейчас наиболее распространены механизмы, при изготовлении которых используются нескольких ступеней. Это позволяет комбинировать несколько типов передач и добиться максимально эффективной работы. Рассмотрим основные типы.
Цилиндрический редуктор
Довольно популярные при разработке и производстве машин различного назначения. Эффективно выполняют свои функции при работе с мощными установками, при этом показывают высокий КПД, превышающий 90 %. Чаще всего используется при работе параллельных и сносных валов. Может применяться с различным количеством ступеней, от которых зависит передаточное число, оно может колебаться от 1,5 до 400.
Червячные редукторы
Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.
В ниже приведенной таблице представлена зависимость передаточного отношения от количества зубов колеса и заходов винта.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
Расчет редуктора
Надежность редуктора и его срок службы определяется тем, насколько верный выбор Вы сделали при покупке оборудования. Поломка редуктора, его неправильное функционирование и, как следствие, дополнительные финансовые затраты – всё это может указывать на различные ошибки, которые были допущены при расчете редуктора. Кроме того, у верно подобранного редуктора срок службы значительно выше: для редукторов цилиндрического типа он составляет 10-15 лет, а для червячных – 7-9 лет. Следовательно, наиболее рациональное решение при выборе подобного оборудования – доверить расчет редуктора высококвалифицированным специалистам, которые не забудут учесть такие факторы, как степень допустимого нагрева или температурные условия эксплуатации редуктора. Наши сотрудники с удовольствием помогут Вам сделать правильный выбор и подобрать подходящий под конкретные цели редуктор. Для этого Вы можете воспользоваться функцией онлайн-консультации, заказать бесплатный звонок или оставить заявку на почте Получите профессиональную консультацию от наших специалистов тем способом, которым Вам удобно! Можно выделить три основных шага при расчете редуктора. Необходимо:
- Выбрать тип редуктора;
- Выбрать типоразмер редуктора и требуемые характеристики;
- Произвести проверку всех проделанных расчетов.
Таблица выбора сервис фактора мотор-редуктора
Характер нагрузки | Время работы час/день | Частота включений мотор-редуктора в час | ||||||||
2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 63 | 125 | 250 | 500 | ||
Равномерный режим работы
МтахУМном=1 |
4 | 0,8 | 0,8 | 0,9 | о,9 | 1,0 | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 |
8 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,1 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | |
16 | 1.3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
24 | 1.5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | |
Режим работы с умеренными ударами
Мтах/Мном<1,5 |
4 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1.3 | 1,3 |
8 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
16 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | |
24 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | |
Режим работы с сильными ударами
Мтах/Мном>1,5 |
4 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
8 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | |
16 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | |
24 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Выбирать следует мотор-редукторы с большим эксплуатационным фактором, чем расчетный.
Общее определение
Редуктор, как конструкционный элемент, применяется в множестве механизмов. Это технический узел, необходимый для коррекции скорости вращения при передаче движения. Изобретение и распространение редукторов произошло во время развития двигателей разного типа. Это объясняется тем, что появилась необходимость превращать высокую оборотную скорость в усилие крутящего момента, или же наоборот. Для различных целей существует множество разновидностей редукторов, выбор которых играет важнейшую роль для нормального функционирования механизмов.
Передаточное отношение редуктора обозначается мультипликатором, который свидетельствует о типе механизма: понижающий он, или понижающий. Понижающие передаточные редукторы имеют мультипликатор больше 1, редуктор с передаточным числом менее 1 называется повышающим.
В автомобилях редуктора используются для перенаправления силового импульса на колеса с коробки передач, причем всегда скорость вращения снижается. Передаточное число — показатель того, во сколько раз скорость уменьшится. Если передаточное число равняется 4 – это означает, что крутящий момент, передающийся с редуктора на ось, в 4 раза меньше, чем скорость вращения трансмиссии. Обычно такой механизм устанавливается на ведущую ось, если автомобиль является полноприводным, то устанавливаются два, по одному на каждую ось.
Редуктор не обязательно должен строго соответствовать установленным заводским параметрам, в некоторых случаях при поломке можно заменить на новый узел с меньшим или большим передаточным числом. Как проверить, какой механизм подойдет? Обычно можно делать замену на модели, в которых номинальное передаточное число отличаются не более чем на 0,5 в большую или меньшую сторону. Если взять, к примеру, редукторы автомобилей ВАЗ, есть возможность устанавливать 4 модели. Соответственно скорость работы редуктора уменьшается при увеличении передаточного числа.
Поэтому скорость автомобиля напрямую зависит от скорости работы редуктора, и с помощью замены этого узла можно сделать свой автомобиль более шустрым, например, поставив узел с передаточным числом 20.
При замене узла на модель с большим или меньшим числом, стоит позаботиться о правильной работе спидометра. Так как очень часто он начинает показывать некорректные показатели. Нужно либо заменить тросик, при серьезном сбое, либо просто отрегулировать спидометр.
Что удивительно, при замене редуктора, снять старый и установить новый это самое простое, сложнее всего все правильно отрегулировать и настроить, чтобы общее передаточное число соответствовало необходимым параметрам. Если это не удастся, то даже самый качественный редуктор может быстро выйти из строя.
Рекомендации по выбору параметров передач и их соотношению для ступеней редукторов
А.1 В многоступенчатых редукторах соотношение межосевых расстояний для соседних ступеней рекомендуется принимать:
– от 1,25 до 1,60 – для редукторов с развернутой схемой;
– от 1,00 до 1,25 – для редукторов со свернутой схемой, в т.ч. соосных.
А.2 Модули передач т принимаются в следующих диапазонах:
– от 0,020 a w до 0,025 a w с округлением до ближайшего значения по ГОСТ 9563 – для эвольвентных передач;
– от 0,020 a w до 0,032 a w с округлением до ближайшего значения по ГОСТ 14186 – для передач Новикова.
Меньшие значения рекомендуются для передаточных чисел ступени свыше 5,00.
A.3 Ширину зубчатых колес b рекомендуется принимать в следующих диапазонах значений:
– от 0,35 a w до 0,45 a w – для передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев не более 320 НВ, а также для передач со степенью точности не грубее 7 по ГОСТ 1643 при любой твердости;
– от 0,25 a w до 0,32 a w – для передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев свыше 40 HRC э и степенью точности 8 – 10 по ГОСТ 1643.
Значение ширины рекомендуется округлять до размеров из ряда Ra 40 по ГОСТ 6636.
Для передач с разной шириной зубчатых колес рекомендации относятся к более узкому из них.
А.4 Угол наклона зубьев b принимают с учетом выбранных значений модуля т и рабочей ширины зубчатых колес b w при условии обеспечения осевого перекрытия
(А.1)
А.5 Суммарное число зубьев в передаче z s рекомендуется принимать равным
(А.2)
где коэффициент k z принимает значение от 1,96 до 2,01.
Числа зубьев зубчатых колес определяют исходя из принятого передаточного числа ступени. Из возможных вариантов предпочтителен тот, в котором большее число зубьев шестерни.
Взрывозащищенные исполнения мотор-редукторов
Мотор-редукторы данной группы классифицируются по типу взрывозащитного исполнения:
- «Е» – агрегаты с повышенной степенью защиты. Могут эксплуатироваться в любом режиме работы, включая внештатные ситуации. Усиленная защита предотвращает вероятность воспламенений промышленных смесей и газов.
- «D» – взрывонепроницаемая оболочка. Корпус агрегатов защищен от деформаций в случае взрыва самого мотор-редуктора. Это достигается за счет его конструктивных особенностей и повышенной герметичности. Оборудование с классом взрывозащиты «D» может применяться в режимах предельно высоких температур и с любыми группами взрывоопасных смесей.
- «I» – искробезопасная цепь. Данный тип взрывозащиты обеспечивает поддержку взрывобезопасного тока в электрической сети с учетом конкретных условий промышленного применения.
Устройство и принцип работы
Планетарный механизм — это конструкция из зубчатых колёс, перемещающихся относительно центра. По центральной оси расположены колёса разного диаметра:
- малое солнечное с внешними зубцами;
- большое коронное или эпицикл с внутренними зубцами.
Между колёсами передвигаются сателлиты. Их вращение напоминает движение планет Солнечной системы. Оси сателлитов механические соединены на водиле, которое вращается относительно центральной оси.
Устройство простого планетарного блока:
- 1 эпицикл;
- 1 солнечное колесо;
- 1 водило.
Планетарный механизм собирают в каскады из двух и более звеньев на одном валу для получения широкого диапазона передач. Главной кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное отношение.
Принцип работы планетарной коробки заключается в блокировке одного из основных элементов и передаче вращения через ведущее колесо. Для остановки элемента применяют тормозные ленты, блокировочные муфты, конические шестерни. Передаточное отношение меняется в зависимости от схемы закрепления. Описать принцип действия планетарного механизма удобнее на примере:
- Корона блокируется.
- Вал подаёт крутящий момент на солнце.
- Вращение солнца заставляет планеты обкатываться вместе с ним.
- Водило становится ведомым, сообщая пониженную передачу.
Управляя элементами простой «планетарки», получают разные характеристики:
Передача | Как работает планетарная коробка в АКПП |
1 | Солнце подаёт вращение на водило, корона двигается в противоположную сторону. |
2 | Корона подаёт вращение на водило, солнце зафиксировано. |
3 | Ведущее водило передаёт вращение солнцу. Корона заблокирована. |
4 | Водило двигает корону. Солнце зафиксировано. |
Задний ход | Водило заблокировано. Солнечное колесо вращается, планеты обкатывают и двигают корону в противоположную сторону. |
Планетарный ряд с одной степенью свободы становится планетарной передачей. Две степени образуют дифференциал. Дифференциал складывает моменты на ведомом колесе, поступающие от основных ведущих звеньев.
Мощность привода
Правильно рассчитанная мощность привода помогает преодолевать механическое сопротивление трения, возникающее при прямолинейных и вращательных движениях.
Элементарная формула расчета мощности – вычисление соотношения силы к скорости.
При вращательных движениях мощность вычисляется как соотношение крутящего момента к числу оборотов в минуту:
где M – крутящий момент; N – количество оборотов/мин.
Выходная мощность вычисляется по формуле:
где P – мощность; Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент).
ВАЖНО! Значение входной мощности всегда должно быть выше значения выходной мощности, что оправдано потерями при зацеплении:
Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО РЕДУКТОРА:
Этот показатель является отношением двух величин: между числом зубьев ведущей шестерни (входной шестерни) и ведомой шестерни (выходной шестерни). Другими словами, он представляет собой количество оборотов входной шестерни, чтобы один раз повернуть выходную шестерню. Передаточное отношение может быть выражено в десятичной или дробной форме, в зависимости от количества зубьев на каждой шестерне.
Величина, которая получается, воздействует на работу двигателя, в том числе, на максимальную скорость ращения валов. Например, если сократить показатель, то удастся увеличить максимальную скорость, но параметры разгонной динамики понизятся.
В качестве альтернативы первому способу вычисления, передаточное отношение можно рассчитать, измерив диаметр шестерен и применив формулу: