Одноступенчатые редукторы. Сварные соединения (стр. 1 из 3)

Содержание

1. Одноступенчатые редукторы

2. Сварные соединения

Литература

1. Одноступенчатые редукторы

Привод машины занимает особое положение в технике, потому что без него механическое движение любого устройства невозможно. От рационального выбора кинематической схемы привода и правильного кинематического силового расчета во многом зависят такие важные требования, предъявляемые к проектируемым машинам, как увеличение мощности при тех же габаритах, повышение скорости и производительности, повышение КПД, а также минимальная масса и низкая себестоимость изготовления.

Наибольшее распространение в машинах получили механические приводы. Обобщенная схема механического привода рабочей машины включает в себя двигатель, передаточный механизм, рабочую машину и соединительные муфты. И поскольку угловые скорости вала двигателя и ведущего вала рабочей машины, как правило, не равны между собой, для согласования в механическом приводе применяется передаточный механизм, состоящий из набора механических передач.

Редукторный привод — один из наиболее распространенных видов современных механических систем общепромышленного применения. Редуктор предназначен для снижения угловой скорости вращения и увеличения вращающего момента. От работоспособности и ресурса редукторов и мотор-редукторов во многом зависит обеспечение требуемых функциональных параметров и надежности машины в целом. Неправильный выбор редуктора может привести к значительным экономическим потерям из-за внеплановых простоев, увеличения ремонтных затрат и т. д. Современный редуктор — это законченный механизм, который соединяется с двигателем и рабочей машиной муфтами или открытыми механическими передачами. В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:

Тип передачи: зубчатые, червячные, зубчато-червячные;

Число ступеней: одноступенчатые, двухступенчатые и т. д. - в зависимости от результата, которого необходимо добиться на выходе.

Тип зубчатых колес: цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.

Относительное расположениевалов редуктора в пространстве:

горизонтальные, вертикальные.

Особенности кинематической схемы: развернутая соосная, с раздвоенной ступенью и др.

Цилиндрические горизонтальные редукторы - оси входных и выходных валов расположены параллельно и лежат в одной горизонтальной плоскости. Цилиндрические вертикальные редукторы - оси входных и выходных валов расположены параллельно и лежат в одной вертикальной плоскости.

Червячные одноступенчатые редукторы - оси входного и выходного вала лежат в разных плоскостях и пересекаются перпендикулярно

Червячные двухступенчатые редукторы - оси входного и выходного вала расположены параллельно и лежат в разных плоскостях

Коническо-цилиндрические редукторы - оси входного и выходного вала пересекаются перпендикулярно в одной горизонтальной плоскости.

Конструкция червячного редуктора допускает любое расположение выходного вала в пространстве. В цилиндрических и конических редукторах, как правило, допускается только горизонтальное расположение валов. При одинаковых внешних габаритах редукторы имеют различные характеристики. Червячная передача выдерживает нагрузку в 1,5-2 раза большую, чем зубчатая передача, имеет более высокий КПД. Это необходимо учитывать, осуществляя выбор и расчёт редуктора.

Выбор цилиндрического редуктора следует производить в соответствии с дополнительными расчетами, проведение которых лучше доверить профессионалам, так как от этого зависит как срок эксплуатации самого механизма, так и привода в целом. Кроме того, неправильно подобранный редуктор не позволит получить необходимые характеристики на выходе схемы. Следует знать, что при выборе редуктора используются не только математические расчеты, но так же учитываются и условия, в которых он будет работать.

Червячный редуктор

В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии, заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу. Двигатель со встроенным червячным редуктором называют червячным мотор-редуктором.

В отличие от цилиндрического редуктора благодаря использованию червячного механизма можно получить большее передаточное число (отношение скоростей вращения валов).

Кроме того, входная и выходная оси у червячных редукторов обычно расположены под прямым углом, что зачастую бывает необходимо в соответствии с разработанной схемой привода.

В зависимости от характеристик, которые требуется обеспечить червячные редукторы, так же как и цилиндрические могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1< 5 м/с, с верхним - при v1> 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

В червячных редукторах для повышения сопротивления заеданию применяют более вязкие масла, чем в зубчатых редукторах.

В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса. Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Ведущее звено червячной передачи в большинстве случаев - червяк, а ведомое -- червячное колесо. Обратная передача зачастую невозможна - КПД червячного редуктора в совокупности с передаточным отношением вызывают самостопорение редутора. Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1...4. Различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные, передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками).

По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами, передаточное отношение (передаточное число) червячного редуктора может быть значительно большим. Так, например, при однозаходном червяке (z1=1) и червячном колесе с z2=100 передаточное число передачи u =100. При одном и том же передаточном числе червячный редуктор гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи.

Основные достоинства червячных передач: возможность реализации больших передаточных чисел в одной ступени (у силовых передач от 8 до 80, у кинематических до 1000), плавность и бесшумность в работе, возможность самоторможения.

Основным недостатком червячной передачи является сравнительно низкий КПД. К сопутствующим недостаткам следует отнести значительное склонность к заеданию в зацеплении, необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов,. Указанные недостатки ограничивают применение червячных редукторов по мощности (обычно до 80 квт и реже до 300 квт).

Наибольшее применение червячные редукторы находят в подъёмно-транспортных машинах, в коробках передач станков, в механизмах рулевого управления транспортных средств, т.е. в механизмах периодического действия при относительно низких скоростях.

Устройство одноступенчатых червячных редукторов.

По относительному расположению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним (рис.1, а), верхним (рис.1, б) и боковым (рис.1, в,г) расположением червяка.

Рис.1. Схемы червячных редукторов

Редукторы общемашиностроительного применения с межосевым расстоянием от 40 до 500 мм изготавливаются обычно двух типов: с червяком под колесом - РЧП и над колесом - РЧН.

Крышку и корпус редукторов обычно изготавливают из серого чугуна или из алюминиевого сплава АЛ-3. Червяк изготавливают из конструкционных марок сталей (сталь 45, сталь 40, сталь 20, сталь20Х) для малонагруженных редукторов и из легированных марок сталей (сталь 40ХН, сталь 34ХН1М, сталь 38ХГН, сталь 5ХНВ) для тяжелонагруженных редукторов. С целью снижения коэффициента трения и предотвращения заедания зацепления червячные колёса изготавливают, как правило, из бронзы БрАЖ9-4Л, БрОФ10-1 и др. Реже их выполняют из чугуна, из антифрикционных алюминиевых сплавов и из пластмасс. При изготовлении колёс диаметром более 150-200 мм в целях экономии из бронзы изготавливают лишь зубчатый венец, а диск колеса из чугуна или углеродистой стали. Основными параметрами червячного редуктора являются: передаточное число, межцетровое расстояние, число витков червяка, модуль зацепления. КПД возрастает с увеличением числа витков червяка и с уменьшением коэффициента трения (или угла трения ).

Цилиндрический редуктор.

Цилиндрические редукторы - большая группа редукторов, характеризующаяся применяемым в них зацеплением - цилиндрическими зубчатыми передачами.

По расстоянию между осями входного и выходного валов бывают соосные и редукторы с параллельными валами. Соосными считаются редукторы с расстоянием между осями входного и выходного валов меньшим, чем межосевое расстояние передач, таким образом, соосными могут быть редукторы с числом ступеней от двух и выше, входной и выходной валы этих редукторов направлены в разные стороны.