Редуктор

Редуктор (рос. редуктор; англ. reducer, reducing (reduction) gear, (reduction) gearbox, нім. Druckminderer m , Reduziergetriebe n, Reduzierventil n) –

• 1) Зубчата (зокрема черв’ячна) або гідравлічна передача, призначена для зміни кутових швидкостей і обертальних моментів.
• 2) Прилад для зниження і підтримки постійного тиску робочого середовища (рідини або газу), що подаються трубопроводом, встановлюються, напр., на виході з балона або ін. ємності.

Редуктор¹ – самостійний вузол, що встановлюється між електродвигуном і машиною (механізмом). З їх валами редуктор з’єднується за допомогою муфт. Гірничі машини – підіймальні машини, вентилятори, конвеєри, верстат-качалки та ін. – комплектуються редукторами різних типорозмірів. Характеристиками редуктора є передавальне число, крутильний момент, маховий момент на валу редуктора, міжцентрова відстань, маса, температура нагріву, шумова характеристика та ін. Редуктор кріпиться до гірничої машини і встановлюється на фундаменті.

Підйомні машини шахтних стволів обладнують переважно редукторами, які являють собою окрему конструкцію, виконану з урахуванням режимів підйому і конкретних умов експлуатації. Ці редуктори є одно- або двоступеневою циліндровою передачею з жорсткою міжцентровою відстанню. У редукторах барабанних підйомних машин разом з евольвентним зачепленням часто застосовують також зачеплення Новикова, що має ряд істотних переваг; широко застосовують шевронні зуби, які дозволяють вирівнювати знос в окремих точках зубів і цим зменшувати удари від неправильного зачеплення. Зубчасті передачі редукторів розміщують у чавунному корпусі.

Індекси в позначенні редукторів: Ц – циліндровий, О – одноступеневий, Д – двоступеневий, Н – із зачепленням Новикова, У – уніфікований.

На багатоканатних підйомних машинах застосовують спеціально спроектовані двоприводні редуктори типу 2ЦД, які являють собою реверсивну зубчасту передачу з шевронними колесами, що розміщені в литому або зварному корпусі з жорсткою міжцентровою відстанню. Корпус установлено на пружинних опорах. Такі редуктори мають два приводи.

Характерною особливістю редукторів є спосіб з’єднання з електродвигуном. Редуктори шахтних підйомних машин – одні з найнадійніших елементів, і, як правило, термін їх служби збігається з терміном служби підйомної установки.

кутові редуктори серії R	черв’ячні редуктори серії D с двома вихідними валами		насадочний циліндричний редуктор з обмежувачем зворотного ходу серії RР
черв’ячний мотор-редуктор серії МІ		співвісний циліндричний мотор-редуктор серії МНL

Механічний редуктор

Механічний редуктор (від лат. reductor — той що відтворює рух) — механізм на основі однієї або більше передач зачепленням, що входить у приводи машин і служить для збільшення крутного моменту разом із зниженням кутової швидкості веденого валу. У редукторах застосовують зубчасті передачі, ланцюгові передачі, черв'ячні передачі та використовують їх у різних поєднаннях — черв'ячні і зубчасті, ланцюгові та зубчасті і т. д. Існують комбіновані приводи, в яких редуктор компонують із варіатором.

Редуктором називають пристрій, що перетворює високу кутову швидкість обертання вхідного валу у меншу на вихідному валі, підвищуючи при цьому, крутний момент. Пристрій, який перетворює малу кутову швидкість у вищу називають мультиплікатором.

Редуктор зі ступінчастою зміною кутової швидкості називається коробкою передач, із безступінчастою — варіатор.

Циліндричний одноступінчастий редуктор

Двоступінчастий циліндрично-черв'ячний редуктор

Планетарний редуктор

Основні параметри редукторів

Споживчі характеристики редукторів визначаються наступними параметрами

кінематичними:

• передавальним відношенням u;
• частотою обертання вихідного вала n;

динамічними:

• допустимими крутним моментом та консольним навантаженням на вихідному валу;
• коефіцієнтом корисної дії η (ККД).

Типи редукторів

Циліндричні редуктори

Циліндричні редуктори використовуються для передавання обертального руху між паралельними або співвісними валами за допомогою циліндричних зубчастих передач. Вони мають високий ККД (0,94...0,98 на один ступінь) і великий ресурс роботи (36000...50000 год). Можуть використовуватись у швидкохідних машинах (частота обертання вхідного вала 60 с^-1 а у спеціальних редукторів до 200 с^-1).

Недоліки цих редукторів: підвищені вібрації, що знижуються використанням косозубих та шевронних передач, великі габарити при великих передаточних відношеннях.

Виконання:

• одноступінчасті (u = 1,6...8,0)
• з вертикальним розміщенням зубчастих коліс;
• з горизонтальним розміщенням коліс;
• двоступінчасті (u = 7,1...50)
• горизонтальні тривісні;
• горизонтальні із співвісними колесами
• горизонтальні із роздвоєним швидкохідним ступенем;
• горизонтальні із роздвоєним тихохідним ступенем;
• вертикальні тривісні;
• триступінчасті (u = 25...250).

Конічні редуктори

Конічні редуктори служать для передачі обертального руху між осями, що перетинаються (зазвичай під прямим кутом). ККД становить 0,90...0,96 на один ступінь. Використовуються в основному одноступінчасті конічні редуктори, багатоступінчасті виконують комбінованими, переважно конічно-циліндричними. Діапазон передавальних відношень конічного ступеня i = 2...6,3. Рівень вібрацій дещо вищий ніж у циліндричних редукторів, зниження вібрацій досягають виконанням зубців тангенціальними або коловими.

До недоліків конічних редукторів слід віднести великі габарити, високу трудомісткість і вартість виготовлення, пов'язані із необхідність регулювань при складанні, а також, підвищені вимоги до несучої здатності підшипників через переважно консольне виконання ведучого валу.

Виконання:

• одноступінчасті (u = 2...6,3)
• з горизонтально розташованим веденим валом;
• з вертикально розташованим веденим валом;
• двоступінчастий конічно-циліндричний (u = 6,3...40)
• з горизонтально розташованим тихохідним валом;
• з вертикально розташованим тихохідним валом;
• з вертикально розташованим швидкохідним валом;

Черв'ячні одноступінчасті редуктори типу Ч

Черв'ячні редуктори на основі черв'ячної передачі забезпечують крутні моменти на тихохідному валу до M = 850000 Н·м, передавальні відношення в діапазоні u = 8...80. Корпуси черв'ячних редукторів виконують з ребрами охолодження та вентилятором, розміщеним на валу чев'яка. У залежності від варіанту конструкції тихохідні вали бувають однокінцевими і двокінцевими. Черв'ячні редуктори передають рух між валами, що перехрещуються під прямим кутом.

Виконання:

• одноступінчасті (u = 8...80)
• з нижнім розміщенням черв'яка;
• з верхнім розміщенням черв'яка;
• з вертикальним розміщенням черв'яка;
• з горизонтальним (боковим) розміщенням черв'яка;
• двоступінчасті
• циліндрично-черв'ячні (u = 16...200);
• черв'ячно-циліндричні (u = 25...250);
• двочерв'ячні (u = 63...4000).

До переваг можна віднести:

• здатність створювати великі передаточні числа ;
• компактність передачі ;
• плавність та безшумність у роботі ;
• самогальмівна передача(передає крутний момент тільки в одному напрямі, від черв'яка до черв'ячного колеса) ;
• постійне передаточне число ;

Недоліки:

• низький ККД;
• z = 1 η = 0.6...0.75 ;
• z = 2 η = 0.8...0.85 ;
• z = 4 η = 0.85...0.95 ;
• нагрів передачі при роботі ;
• недоцільність використання таких передач для великих потужностей (≤сотен кіловат);
• необхідність використання кольорових металів для зменшення тертя.

Планетарні і хвильові редуктори

У планетарних редукторах використовуються планетарні передачі, у яких осі певних коліс (сателітів) закріплені на рухомій деталі. Їх ККД досить високий (0,9...0,95). Такі редуктори мають різне конструктивне виконання у залежності від того, який тип передачі використовується (зубчасті циліндричні зовнішнього зачеплення, зубчасті циліндричні внутрішнього зачеплення, конічні зубчасті), яке з центральних коліс є нерухомим та ін.

Перевагою планетарних редукторів є мала питома матеріаломісткість при достатній навантажувальній здатності і довговічності у зв'язку з багатопарним зачепленням (потужність передається у декілька потоків).

Редуктори на основі хвильової передачі можна розглядати як різновид планетарного редуктора на основі гнучкого проміжного колеса. Передаточні числа хвильових редукторів складають u = 80...300 і більше. Такі редуктори мають високу навантажувальну здатність у зв'язку з багатопарністю зачеплення.

Мотор-редуктори

Мотор-редуктор це агрегат, що суміщає в одному корпусі електродвигун і редуктор. Це дозволяє добитися більшої точності взаємного розміщення валів редуктора і електродвигуна та зменшення кількості деталей.

Серійно випускаються мотор-редуктори:

• циліндричні двоступінчасті співвісні типу МЦ2С (крутний момент на тихохідному валу М = 125...1000 Н·м, частота обертання тихохідного вала n = 28...180 об/хв);
• планетарно-зубчасті, двоступінчасті типу МП₃2 (М = 125...1000 Н·м, n = 18...90 об/хв);
• хвильові горизонтальні типу МВ₃ (М = 90...1000 Н·м, n = 5,8...18 об/хв).