Редуктор - вузол, в завдання якого входить перетворення крутного моменту. Найчастіше він використовується в механізмах для зниження швидкості обертання, одержуваного від джерела (двигуна), але при цьому тягове зусилля на вихідному валу збільшується. Але в деяких випадках ці вузли застосовуються для отримання зворотного ефекту, тобто для підвищення швидкісних характеристик на виході.
Зазвичай редуктор - це елемент приводу механізму, укладений в окремий корпус і з'єднаний вхідним валом з двигуном. Але бувають і об'єднані конструкції - моторедуктори.
Види і їх конструктивні особливості
Всі ці вузли створені на основі шестерні або черв'ячних передач. Але при цьому існує кілька їх різновидів. У різних сферах знайшли застосування такі види редукторів:
- циліндричні;
- конічні;
- черв'ячні;
- планетарні;
- комбіновані.
Циліндричний тип - один з найпоширеніших. Найпростіша конструкція редукторів цього виду з одноступінчастої передачею складається з:
- двох валів (провідного і веденого);
- шестерень різних діаметрів (встановлених на наявних валах і володіють постійним зачепленням між собою);
- корпусу;
- підшипників валів.
Особливість циліндричного типу вузлів полягає в тому, що вали розташовані паралельно. Використання в конструкції шестерень різних діаметрів і забезпечує зміну швидкості обертання і тягового зусилля.
Конічні відрізняються від циліндричних тим, що вали в корпусі розташовуються перпендикулярно. При цьому для забезпечення зачеплення шестерні мають конічну форму. Ці редуктори, крім зміни швидкості обертання і тягового зусилля, також дозволяють змінювати кут передачі.
Одним з різновидів конічного типу є вузол з гипоидной передачею. Його особливість зводиться до того, що вали мають схрещеними положення (перпендикулярно, але не на одній осі). Завдяки цьому існує можливість значно збільшити діаметр відомої шестерні, тим самим ще більше змінити передавальне співвідношення.
У конструкції черв'ячного типу використовується передача, що складається з черв'яка (різьблення спеціальної форми), нанесеного на провідну вісь, і шестерні з косими зубами на відомою. Особливість такого вузла полягає в великих передавальних співвідношеннях.
Планетарні конструктивно є найскладнішими, оскільки складаються з ряду шестерень: сонячної, сателітів (з'єднаних між собою водилом) і зубчастим вінцем. Примітно, що в такому вузлі ведучим і веденим елементом може виступати будь-який з перерахованих складових компонентів. Це робить такі редуктори незамінними в деяких областях.
Комбінований тип має на увазі, що в його конструкції використовується кілька передач різних типів. Причому поєднання може бути найрізноманітнішим, наприклад, цилиндрическо-конічний, червячно- планетарний. Таке конструктивне рішення дозволяє значно розширити передавальні співвідношення.
Переваги та недоліки редукторів перерахованих типів різні. При підборі для використання в тих чи інших умовах вони обов'язково враховуються. Наприклад, одна з переваг черв'ячної передачі полягає в тому, що вона має функцію самоторможения, тому в механізмах, де вони використовуються, засоби для гальмування не застосовуються, а це спрощує конструкцію.
Існують і інші види таких вузлів: глобоїдні, хвильові. Але з огляду на те що використовуються вони значно рідше, ніж зазначені, то розглядати їх не будемо.
Як уже зазначено, найпростіший вузол складається всього з двох осей. Такий редуктор називається одноступінчастим. Але випускаються також і багатоступінчасті моделі з 2, 3, 4 і більше ступенями. До них можна віднести всі комбіновані вузли. Але при цьому не обов'язково, щоб у конструкції використовувалися різні типи передач. Наприклад, двоступеневий циліндричний редуктор відрізняється від одноступінчатого наявністю додаткового вала (проміжного), на якому також є шестерні постійного зачеплення. Примітно, що наявність цього елемента в конструкції дозволяє створювати співвісні вузли. Їх відмінність в тому, що вхідний і вихідний вали знаходяться на одній осі.
Ще один критерій, за яким діляться редуктори, - розташування вхідного і вихідного валів в просторі. По ньому все вузли діляться на горизонтальні і вертикальні.
Головні характеристики
Основні характеристики редукторів такі:
- коефіцієнт корисної дії;
- швидкість обертання вхідного і вихідного валів;
- обертаючий момент;
- передавальне співвідношення;
- тягове зусилля на валах.
У деяких випадках до уваги при виборі вузла також беруть масогабаритні параметри, матеріал виготовлення і деякі експлуатаційні показники.
Області застосування редукторів - найрізноманітніші. Їх можна зустріти всюди, де потрібне отримання підвищеного тягового зусилля: в промисловості, машинобудуванні, сільському господарстві, верстатах, машинах, всілякому обладнанні і механізмах.