Зубчатые редукторы.

Редуктором называется передача, установленная в закрытом корпусе и служащая для снижения угловой скорости и повышения вращающегося момента на ведомом валу. Передача, помещенная в отдельном корпусе и предназначенная для повышения угловой скорости ведомого вала, называется ускорителем или мультипликатором. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий к. п. д., меньший износ, а также защиту от попадания в нее пыли и грязи. Поэтому вместо открытых передач во всех ответственных установках применяют редукторы. Открытые передачи используют при ручном и механическом тихоходном приводе. Зубчатые редукторы благодаря указанным выше достоинствам зубчатых передач нашли широкое применение.

схемы зубчатых редукторов
Рис. 1

На (рис. 1) показаны схемы распространенных зубчатых редукторов. На схемах Входной (быстроходный) вал обозначен Б, выходной (тихоходный) — Т и промежуточные валы — П. Тип и конструкция зубчатого редуктора определяются видом, расположением и количеством отдельных его передач (ступеней). На (рис. 1, а...г) представлены схемы цилиндрических зубчатых редукторов — одноступенчатого (рис. 1, а) и двухступенчатых (рис. 1, б...г). Самый простой зубчатый редуктор — одноступенчатый цилиндрический — применяют при передаточном числе и u≤12,5. Двухступенчатые цилиндрические зубчатые редукторы применяют при u=12,5...63, а чаще при u=16...40. При u>60 применяют трехступенчатые цилиндрические зубчатые редукторы. Из двухступенчатых цилиндрических зубчатых редукторов наиболее распространены простые по конструкции трехосные редукторы (рис. 1, б; 2). Двухступенчатые соосные (двухосные) зубчатые редукторы (рис. 1, в) компактнее трехосных, но сложнее по конструкции. Для улучшения условий работы тихоходной передачи двухступенчатого цилиндрического трехосного редуктора быстроходную ступень его иногда делают разветвленной или раздвоенной (рис. 1, г). Если входной и выходной валы должны быть взаимно перпендикулярны, то при u≤6,3 применяют конические зубчатые редукторы (рис. 1, д; 3), а при u>12,5 — коническо-цилиндрические зубчатые редукторы (рис. 1, е). При больших передаточных числах применяют планетарные зубчатые передачи. Планетарный одноступенчатый редуктор, выполненный по схеме показан на (рис. 4). При больших передаточных числах применяют также комбинированные редукторы — зубчато-червячные и червячно-зубчатые. Помимо указанных редукторов применяют также мотор-редукторы — отдельные агрегаты, в которых редуктор и электродвигатель монтируют в одном корпусе. В большинстве случаев мотор-редукторы имеют зубчатые передачи. Мотор-редукторы — компактные агрегаты, но из-за сложности конструкции их применяют ограниченно.

составной корпус редуктора
Рис. 2

Для удобства сборки корпуса редукторов выполняют составными (см. рис. 2, 3, 4). Отдельные детали корпуса скрепляют между собой болтами (винтами, шпильками). В обыкновенных зубчатых редукторах (см. рис. 2 и 3) корпус состоит из двух основных деталей — основания 1, закрепляемого на фундаменте или на установочной раме, и крышки 2. Для осмотра передач и заливки масла в крышке корпуса предусматривают смотровое отверстие, закрываемое крышкой 3 (см. рис. 2), в которой для редукторов с большим тепловыделением закрепляется отдушина 4; по концам крышки корпуса имеются два грузовых винта 5, петли (рис. 4) или крюки для захвата крошки при подъеме грузоподъемной машиной; в основании корпуса находится маслоспускное отверстие, закрываемое пробкой 6; в нем же расположен маслоуказатель 7; в тяжелых редукторах предусмотрены крюки 8 для захвата редуктора при подъеме грузоподъемной машиной. Для точной установки крышки на основание корпуса редуктора (см. рис. 2) используют конические штифты 9. Для облегчения снятия крышки с основания корпуса применяют отжимные винты.

корпус редуктора
Рис. 3

Корпус редуктора должен быть прочным и жестким, так как его деформации могут вызвать перекос валов и, следовательно, неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев. Жесткость корпуса усиливают наружными (см. рис. 3) или внутренними (см. рис. 2) ребрами, расположенными у приливов под подшипниками. Форма крышек для подшипников редукторов определяется типом подшипников и способом их установки.

Корпуса редукторов изготовляют обычно из чугунного литья СЧ15, СЧ18 и СЧ20. Корпуса редукторов, передающих большие мощности при ударных нагрузках, отливают из высокопрочного чугуна и из стали. Иногда при единичном или мелкосерийном производстве корпуса редукторов изготовляют сварными из листовой стали. Основные габаритные размеры корпуса редуктора зависят от размеров зубчатых колес, остальные размеры определяют по эмпирическим формулам в соответствующих справочниках. Валы передач редукторов обычно устанавливают на подшипниках качения. Подшипники скольжения применяют только для очень быстроходных передач (в мультипликаторах) и редукторов большой мощности.

Планетарный одноступенчатый редуктор
Рис. 4

Смазка зубчатых колес редукторов при окружных скоростях до v=12...15 м/с осуществляется окунанием колес в масляную ванну. Такой способ смазки зубьев называется смазкой окунанием или картерной смазкой. Вместимость масляной ванны принимается из расчета 0,35...0,7 л на 1 кВт передаваемой мощности (меньшее значение – при меньшей вязкости масла, и наоборот). Масло должно покрывать рабочие поверхности зубьев, а потери передаваемой мощности на сопротивление масла вращению зубчатых колес и соответственно на нагрев масла должны быть минимальными. Так как во время работы редуктора происходят колебания уровня масла, то рекомендуется зубчатые колеса погружать в масляную ванну для цилиндрических передач на глубину не менее 0,75 высоты зубьев, а для конических передач вся длина нижнего зуба должна находиться в масле. Тихоходные зубчатые колеса второй и третьей ступеней редуктора при необходимости допускается погружать в масло на глубину до ⅓ радиуса делительной окружности. Чтобы избежать глубокого окунания колес в ванну, колеса первой ступени смазывают с помощью смазочной текстолитовой шестерни (рис. 5, а) или другого подобного устройства. Иногда для колес разных ступеней предусматривают раздельные ванны. В редукторах с быстроходными передачами применяют струйную или циркуляционную смазку под, давлением. Масло, прокачиваемое насосом через фильтр, а при необходимости и охладитель, поступает к зубьям через трубопровод и сопла. При окружной скорости до v=20 м/с для прямозубых передач и до v=50 м/с для косозубых масло подается непосредственно в зону зацепления (рис. 5, б), а при более высоких скоростях во избежание гидравлических ударов масло подается на зубья шестерни и колеса отдельно на некотором расстоянии от зоны зацепления. Смазку подшипников редукторов при окружной скорости зубчатых передач v>4 м/с часто осуществляют тем же маслом, что и зубчатых колес, путем разбрызгивания. При окружной скорости передач v<4 м/с, а также при возможности попадания в масляную ванну металлических частиц износа зубьев для подшипников редукторов предусматривают самостоятельную смазку, обычно консистентную. При больших скоростях и нагрузках на подшипники редуктора предусматривают смазку под давлением от общей системы.

Смазка зубчатых колес редукторов
Рис. 5

Расчет зубчатого редуктора состоит из расчета его элементов — передач, валов, шпонок и подшипников, а для редуктора большой мощности также из теплового расчета. Тепловой расчет зубчатых редукторов производят так же, как и червячных редукторов.

Основные параметры aw, и ψba цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления для редукторов, выполненных в виде самостоятельных агрегатов, нормализованы ГОСТ 2185—66 (СТ СЭВ 229-75).

Значения межосевых расстояний aw, мм.
 1-й ряд  40  50  63  80  100  125  160  200  250  315  400  500  630  800  1000  1250  1600  2000  2500
 2-й ряд  -  -  71  90  112  140  180  225  280  355  450  560  710  900  1120  1400  1800  2240  -

Примечание. 1-й ряд следует предпочитать 2-му.

Коэффициент ширины венца зубчатых колес ψba: 0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,250; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,000; 1,250. При различной ширине сопряженных зубчатых колес значение ^ относится к более узкому из них.

Номинальные значения передаточных чисел u зубчатых редукторов общего назначения, выполненных в виде самостоятельных агрегатов, по СТ СЭВ 221-75 следующие:

 1-й ряд  1,00  1,25  1,60  2,00  2,50  3,15  4,0  5,0  6,3  8,0  10,0  12,5
 2-й ряд  1,12  1,40  1,80  2,24  2,80  3,55  4,5  5,6  7,1  9,0  11,2  -

Примечание. 1-й ряд следует предпочитать 2-му.

Основные параметры de2, u и b конических зубчатых передач с углом пересечения осей, равным 90°, для редукторов, в том числе комбинированных, выполняемых в виде самостоятельных агрегатов, нормализованы ГОСТ 12289-76.

Номинальные диаметры внешнего основания делительного конуса колеса de2, мм: 50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; (112); 125; (140); 160; (180); 200; (225); 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600. Номинальные диаметры de2 заключенные в скобки» по возможности не применять. Фактические диаметры делительного конуса большего колеса не должны отличаться от номинальных более чем на 3%.

Номинальные передаточные числа u
 1-й ряд  1,00  1,25  1,60  2,00  2,50  3,15  4,00  5,00  6,30
 2-й ряд  1,12  1,40  1,80  2,24  2,80  3,55  4,50  5,60  -

Примечания:

      Передаточные числа 2-го ряда по возможности не применять.
      Фактические значения передаточных чисел uф, не должны отличаться от номинальных более чем на 3%.

Ширина венца зубчатых колес

b=(0,25...0,3) R_e=(0,25...0,3) {d_e2}/{u} sqrt{1+u^2}

где Re — внешнее делительное конусное расстояние.

Значения ширины венца b конического зубчатого колеса по ГОСТ 12289—76 в зависимости от номинального диаметра de2 колеса и передаточного числа u приведены в табл.

Основные параметры некоторых зубчатых редукторов стандартизованы: цилиндрических одноступенчатых — ГОСТ 21426—75, конических одноступенчатых - ГОСТ 21435-75 и коническо-цилиндрических ГОСТ 21351-75.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.