Редуктора

Виды магнитной доски

Удобство использования намагниченной поверхности привело к появлению сразу нескольких разновидностей этого информационного приспособления. Магнитно-маркерная доска стала заменять стандартный пластик или металл в офисах, на рекламных щитах, школьных пособиях. В зависимости от конструкции, габаритов и назначения различают следующие виды этого полезного изделия:

1. Магнитная доска для записей на стену.
2. Штендер магнитный – подобие переносного рекламного щита на опорах.
3. Флипчарты – переносные офисные мольберты со складными ножками.
4. Комбинированные доски – пособия с несколькими рабочими поверхностями разного типа (маркер-мел, маркер-текстиль, маркер-пробка).

Магнитно-маркерная доска

Такую рабочую плоскость пособия производят из стойкого и гладкого материала, обладающего высокой абразивной устойчивостью. Такая магнитная доска для рисования маркерами может использоваться с белоснежным или цветным покрытием. Обратная ее сторона произведена из металлизированного сплава. Рамку выполняют из прочного анодированного алюминиевого профиля. Желательно приобретать изделия с удобной нижней полкой для хранения губки, указок, других канцелярских принадлежностей. Для написания используются только специальные быстросохнущие маркеры без запаха.

Магнитно-меловая доска

Поверхность этого изделия покрывают специальными грифельными красками с магнитными частицами, образующими поверхность для работы с мелками или меловыми маркерами. Преимущественно используется матовая эмаль, устойчивая к царапинам, многократным очисткам и потускнению. Более дорогая магнитно-грифельная доска делается из шероховатой износоустойчивой керамики. Самостоятельное использование уникального лакокрасочного покрытия разрешает создавать в квартирах оригинальные стены, например, в виде классического пособия для школьников.

Достоинства и недостатки

Цилиндрический передаточный механизм получил широкое применение в различных областях. Он имеет неоспоримые достоинства по сравнению с червячным:

• высокий КПД;
• не греется;
• работает в обе стороны.

Преимущества и недостатки цилиндрического редуктора зависят от особенностей зубчатого зацепления и других конструктивных элементов.

Преимущества

Основным положительным моментом является высокий КПД. Он значительно превосходит мощности на выходе при одинаковых двигателях, все зубчатые и другие виды передач.

Узел может работать длительное время без перерывов, переключаться бесконечное количество раз с одного режима на другой и даже менять направление вращения.

Выделение тепла минимальное. Нет надобности ставить систему охлаждения. Смазка разбрызгивается нижними колесами, смазывает верхние шестерни, подшипники и собирает вниз, в поддон, всю грязь, сколовшиеся частицы металла.Достаточно периодически доливать масло и раз в 3 – 6 месяцев менять его.Частота профилактических мероприятий зависит от режима работы.

Выходной вал установлен в подшипники качения и практически не имеет люфта. Перемещение его достаточно точное, чтобы использовать зубчатый механизм в качестве привода точных приспособлений и приборов. Осевое и радиальное биение сопрягаемых деталей не влияет на работу механизма.

https://youtube.com/watch?v=WsfW2oHAqII

Эффективность работы не зависит от перепадов напряжения. Передаточное число стабильно. Если падает скорость вращения двигателя, пропорционально замедляется вращение ведомого колеса. Мощность остается неизменной.

Недостатки

Положительное качество – отсутствие трения и торможения, в определенных условиях создает проблемы. В грузоподъемных механизмах при установке цилиндрического редуктора надо ставить сильный тормоз, чтобы удержатьтяжелые предметы на весу и предотвратить их самостоятельное опускание. В червячных передачах ведущим может быть только червяк и из-за большого трения возникает эффект самоторможения.

При перегрузе или резком включении ремень проскальзывает по шкиву. Зуб может только сломаться, и деталь придется менять. Как дополнительные предохранители используются шпонки. Они рассчитываются на срез без запаса прочности. Заменить срезанную муфтой простую деталь значительно проще.

Стоимость рабочих деталей большая. Технология изготовления длительная и сложная.При этом зуб постепенно стирается, увеличивается зазор между рабочими поверхностями. Изменять межцентровое расстояние, как в реечных и червячных передачах в редукторе нельзя.Приходится периодически заменять шестерни, колеса, подшипники.

Чем больше стирается эвольвента, тем сильнее стучат друг об друга зубья, и шумит редуктор.

9.3. Смазывание редукторов

Смазывание зубчатых
и червячных зацеплений и подшипников
уменьшает потери на трение, предотвращает
повышенный износ и нагрев деталей, а
также предохраняет детали от коррозии.
Снижение потерь на трение обеспечивает
повышение КПД редуктора.

Рис.9.15. Редуктор
с брызговиками

По способу подвода
смазочного материала к зацеплению
различают картерное и циркуляционное
смазывание.

Картерное
смазывание осуществляется
окунанием зубчатых и червячных колес
(или червяков) в масло, заливаемое внутрь
корпуса. Это смазывание применяют при
окружных скоростях в зацеплении зубчатых
передач до v<
12 м/с, в зацеплении червячных передач
при окружной скорости червяка до v
< 10 м/с. При большей скорости масло
сбрасывается центробежной силой.

Зубчатые и червячные
колеса погружают в масло на высоту зуба,
а червяк (расположенный внизу) — на
высоту витка, но не выше центра нижнего
тела качения подшипника. Если условия
нормальной работы подшипников не
позволяют погружать червяк в масло, то
применяют брызговики, забрасывающие
масло на червячное колесо (рис.9.15); в
реверсивных передачах устанавливают
два брызговика.

Зубья конических
колес погружают в масло на всю длину. В
многоступенчатых редукторах часто не
удается погружать зубья всех колес в
масло, так как для этого необходим очень
высокий уровень масла, что может повлечь
слишком большое погружение колеса
тихоходной ступени и даже подшипников
в масло. В этих случаях применяют
смазочные шестерни или другие устройства.
При v
< 0,5 м/с колесо погружают в масло до 1/6
его радиуса. При смазывании окунанием
объем масляной ванны редуктора принимают
из расчета 0,5-0,8 л масла на 1 кВт передаваемой
мощности.

В косозубых
передачах масло выжимается зубьями в
одну сторону, а в червячных редукторах
червяк, погруженный в масло, гонит масло
к подшипнику. В том и другом случае для
предотвращения обильного забрасывания
масла в подшипники устанавливают
маслозащитные кольца.

Циркуляционное
смазываниеприменяют
при окружной скорости v
> 8 м/с. Масло из картера или бака подается
насосом в места смазывания по трубопроводу
через сопла или при широких колесах
через коллекторы как показано на рис.
9.16. Возможна подача смазки от
централизованной смазочной системы,
обслуживающей несколько агрегатов.

Назначение сорта
масла зависит от контактного давления
в зубьях и от окружной скорости колеса.
С увеличением контактного давления
масло должно обладать большей вязкостью;
с увеличением окружной скорости вязкость
масла должна быть выше.

Рис.9.16

Таблица 9.8.
Рекомендуемые значения вязкости масел
для

смазывания зубчатых
передач при 50 °С

Контактные напряжения , МПа	Кинематическая вязкость, 10-6 м/с, при окружной скорости v, м/с
до 2	свыше 2 до 5	свыше 5
До 600 Свыше 600 до 1000 Свыше 1000	34 60 70	28 50 60	22 40 50

Таблица 9.9.
Рекомендуемые значения вязкости масел
для

смазывания червячных
передач при 100 °С

Контактные напряжения , МПа	Кинематическая вязкость, 10 -6 м/с, при скорости скольжения, v, м/с
до 2	св. 2 до 5	св. 5
До 200 Св. 200 до 250 » 250 » 300	25 32 40	20 25 30	15 18 23

Таблица 9.10. Масла,
применяемые для смазывания зубчатых и
червячных передач

Сорт масла	Марка	Кинематическая вязкость, 10 -6м2/с
Индустриальное	И-12А И-20А И-25А И-ЗОА И-40А И-50А И-70А И-100А	10-14 17-23 24-27 28-33 35-45 при 50 °С 47-55 65-75 90-118
Авиационное	МС-14 МК-22 МС-20	14 22 при 100 °С 20,5
Цилиндровое	52	44-59 при 100°С

Выбор
сорта масланачинают
с определения необходимой кинематической
вязкости масла: для зубчатых передач —
в зависимости от окружной скорости
(табл. 9.8), для червячных передач — от
скорости скольжения (табл. 9.9). Затем по
найденному значению вязкости выбирают
соответствующее масло по табл. 9.10.

Контроль
уровня масла,находящегося
в корпусе редуктора, производят с помощью
маслоуказателей.
Простейший
жезловый маслоуказатель показан на
рис. 9.17. Для возможности контроля уровня
масла во время работы редуктора применяют
закрытые жезловые и фонарные
маслоуказатели.

Рис.9.17.
Жезловый маслоуказатель: а
– установка в нижней части корпуса; б
– установка в крышке корпуса;

в – примерные
размеры маслоуказателя для небольших
редукторов.

Применение цилиндрических редукторов

Назначение редуктора – понижение числа оборотов двигателя и увеличение мощности на выходном валу. Сборка цилиндрического редуктора не представляет сложности. По центру отверстий проходит разъем корпуса и крышки. Подшипники насаживаются на валы, устанавливаются в заготовленные гнезда и подпираются снаружи крышками.

Колеса и шестерни крепятся на валы с помощью шпонок.

Для регулировки межосевого расстояния необходимо с большой точностью делать расточку корпуса.

Техобслуживание редукторов простое. Надо регулярно доливать масло, периодически менять его. Детали, расположенные внутри, рассчитаны на длительную эксплуатацию в течение как минимум 10 лет.

Прокатное и кузнечно-прессовое оборудование не сможет работать без редукторов. В этой отрасли востребовано много разновидностей редукторов. Прямозубые стоят на кранах. Мощные шевронные вращают кривошипные прессы, вальцы, манипуляторы, подающие металл.

Прокатные т-правильные станы работают исключительно благодаря клетям, передающим вращение двигателя на валки и рабочие узлы.

Под каждым капотом прячется коробка скоростей. На каждом станке имеется редуктор или несколько. Маленькие передачи установлены в электроинструменте и регулируют скорость вращения шпинделя дрели, болгарки и фрезера.

Кинематические схемы планетарных редукторов.

Планетарные передачи с одновенцовыми (рис. 1 ) и двухвенцовыми (рис. 3) сателлитами, а также многоступенчатые передачи (рис. 2) имеют средние передаточные числа (2…30) и высокий КПД (0,9…0,97).

Одноступенчатый планетарный редуктор.

Рис.1

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, водило Н — ведомое. Центральное колесо 3 закреплено в корпусе.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в одну сторону.

Двухступенчатый планетарный редуктор. Схема 1.

Рис.2

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, водило Н2 — ведомое. Центральные колеса 3 и 6 закреплены в корпусе.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в одну сторону.

Двухступенчатый планетарный редуктор. Схема 2.

Рис.3

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, водило Н — ведомое. Центральное колесо 4 закреплено в корпусе. Колеса 2 и 3 жестко соединены между собой.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в одну сторону.

Двухступенчатый планетарный редуктор. Схема 3.

Рис. 4

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Центральное колесо 1 — ведущее, центральное колесо 5 — ведомое. Центральное колесо 3 закреплено в корпусе, колеса 2 и 4 жестко соединены между собой.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются при D₅<D₃ в одну сторону, при D₅>D₃ — в противоположные стороны.

Планетарные передачи с тремя центральными колесами (рис. 4) имеют большие передаточные числа (100… 200). С увеличением передаточного числа КПД резко снижается.

Двухступенчатый планетарный редуктор с кривошипом.

Планетарные передачи с кривошипами (рис. 5,6) имеют большие передаточные числа (100…200), но сравнительно низкие КПД.

Рис. 5

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Водило Н — ведущее, центральное колесо 4 — ведомое. Центральное колесо 2 закреплено в корпусе, колеса 1 и 3 жестко соединены между собой.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются при D₃<D₂ в одну сторону, при D₃>D₂ — в противоположные стороны.

Одноступенчатый планетарный редуктор с кривошипом.

Рис. 6

Валы расположены параллельно установочной плоскости корпуса.

Водило Н — ведущее, вал с кривошипами К — ведомый. Центральное колесо 2 закреплено в корпусе.

Передаточное число 

Ведущий и ведомый валы вращаются в разные стороны.

Редуктор двухступенчатый с уменьшенной установочной плоскостью.

Редуктор двухступенчатый с уменьшенной установочной плоскостью, смещенной в сторону тихоходного, более нагруженного вала.

Для удешевления изготовления редуктора и облегчения условий его эксплуатации подшипники на быстроходном и промежуточном валах унифицированы. Унификацию подшипников и других деталей следует проводить по возможности во всех случаях.

Крышка редуктора снабжена двумя отжимными болтами 1, облегчающими съем крышки с корпуса. При тщательной пригонке стыкуемых поверхностей корпуса и крышки отделить крышку от корпуса без отжимных болтов затруднительно, особенно на больших тяжелых редукторах.

Состав чертежей:

1. детали вал промежуточный в масштабе 1:1 (материал: Сталь 45 Г0СТ 1050-88), с техническими требованиями: НВ 240…270 , Н14;h14; +-IT14/2, *размер обеспечить инструментом (формат А3)
2. колеса в масштабе 1:1 (материал: Сталь 45 Г0СТ 1050-88), с техническими требованиями: НВ 163…192, Н14;h14; +-IT14/2, радиусы скруглений 2мм max (формат А3)
3. крышки в масштабе 1:1 (материал: СЧ15-32 Г0СТ 1412-85), с техническими требованиями: формовочные уклоны 3о, неуказанные радиусы 3 мм max, поверхностей: Н16, h16, +-IT16/2 (формат А4)
4. крышка в масштабе 1:1 (материал: СЧ15-32 Г0СТ 1412-85) (формат А4)
5. общего вида привода конвейера в масштабе 1:4, с указанными размерами для справок с техническими характеристиками: момент вращающий на валу приводном, Н*м — 888,08, частота вращения вала приводного, мин — 84,996, передаточное число общее привода -17,177, мощность номинальная электродвигателя, кВт – 11, частота вращения вала электродвигателя, мин -1460; и с техническими требованиями: перед установкой шкивов на валы провести их балансировку, вращение шкивов должно быть без заметных вибраций, валы шкивов передачи должна быть расположены параллельно, а канавки шкивов — друг против друга, отклонение тихоходного вала редуктора и приводного вала конвейера: осевое — не белее 0,5 мм, радиальное — не более 0,3 мм, угловое — не более 0о30′ (формат А1)
6. приводного вала в масштабе 1:1, с техническим требованием: сверлить и развернуть совместно с рамой транспортера (формат А1)
7. сборочный редуктора цилиндрического двухступенчатого в масштабе 1:1, с техническими характеристиками редуктора: передаваемая мощность, кВт — 8,147, частота вращения вала быстроходного, мин – 730, частота вращения вала тихоходного, мин — 84,994, передаточное число редуктора — 8,589, момент крутящий на валу тихоходном, Н·м — 915,38; и с техническими требованиями: ведущий вал собранного редуктора должен проворачиваться без заеданий, перед обкаткой залить масло индустриальное И — Г — А — 46 Г0СТ 20799-75, уровень масла в картере контролировать с помощью маслоуказателя поз. 1, редуктор обкатать по 10-15 мин на всех режимах нагрузки, шум передачи должен быть равномерным без металлических стуков, уровень звуковой мощности не выше 98 дБа по 0СТ 7189-5-79, течь масла в местах неподвижных соединений не допускается.  Требования к манжетным уплотнениям валов по Г0СТ 8752-79, перед окончательной сборкой редуктора фланцы корпуса и крышки покрыть герметиком ВГК-18 №2 МРТУ 07-6012-63, после обкатки редуктор осмотреть, при необходимости подтянуть подшипники и болтовые соединения, грунтовку наружных поверхностей, кроме выходных концов валов, произвести грунтом ФЛ-0ЗК коричневым Г0СТ 3109-76 У-Ж, окраску наружных поверхностей, кроме выходных концов валов, произвести эмалью АС-182 серая Г0СТ 19024-73 01-Ж1, регулировку осевой игры подшипников произвести набором регулировочных прокладок, позиции 26, 27 и 28 (формат А1)
8. редуктора цилиндрического двухступенчатого в разрезах Б-Б и В-В, с указанием размеров (формат А1)
9. редуктора цилиндрического двухступенчатого в разрезах А, Г-Г и Д-Д, с указанными размерами (формат А1)
10. шестерни в масштабе 1:1 (материал: Сталь 40ХН Г0СТ 4543-71), с техническими требованиями: НВ 269…302, Н14, h14, +-IT14/2 (формат А3)

Спецификация –  7 листов

Редуктор двухступенчатый с цилиндрическими колесами.

Редуктор двухступенчатый с цилиндрическими колесами стационарного типа широко применяется в промышленности. Приведенная ниже силовая характеристика редуктора соответствует режиму работы:

• крутящий момент, равный Т, действует в течение 0,2t;
• равный 0,75 Т — в течение 0,5t;
• равный 0,2Т — в течение 0,3t,

где t — время цикла.

Силовая характеристика редуктора:

1. Мощность но тихоходном валу — 42,9 кВт;
2. Вращающий момент на тихоходном валу — 7,52 кН•м;
3. Частота вращения быстроходного вала — 1000 мин-1;
4. Режим работы — Тяжелый;
5. Передаточное число общее — 18,27;
6. Передаточное число быстроходной ступени — 4,06;
7. Передаточное число тихоходной ступени — 4,5;

z₁=26           m_n=3          β=9° 22′

z₂=106         m_n=3          β=9° 22′

z₃=27           m_n=4          β=9° 22′

z₄=121          m_n=4          β=9° 22′

Варианты выполнения опоры входного и выходного валов соосного редуктора.

На рис. 4…7 представлены варианты выполнения опоры входного и выходного валов соосного редуктора в дополнительной стенке корпуса.

В варианте на рис. 4 отверстие в стенке корпуса постоянного диаметра, что удобно для обработки. Но для установки подшипника входного вала применено дополнительное кольцо 5. Оно вносит погрешности в базирование подшипника, должно быть изготовлено с высокой точностью, требует для фиксирования в корпусе изготовления канавки, применимо только при наличии разъема.

В варианте на рис. 5 отверстие в стенке корпуса двух разных диаметров (ступенчатое), но легко выполнимое. Для осевой фиксации подшипников применено кольцо 6. Торцы кольца должны быть строго параллельны.

В варианте на рис. 6 дополнительные детали, участвующие в базировании подшипников отсутствуют. Наличие уступов в обоих отверстиях корпуса затрудняет его обработку, заставляет применять переналадку инструмента при мелкосерийном производстве, что может привести к потере точности. При массовом производстве корпус легко выполним на обрабатывающем центре с программным управлением.

В варианте на рис. 7 отверстие в стенке корпуса «гладкое», наиболее легко выполнимое. Дополнительное кольцо 7 вносит погрешности в базирование подшипников, его необходимо изготовить с высокой точностью. Основные силы, действующие на один вал, передаются на подшипники другого, что необходимо учитывать при расчете. Регулирование осевой игры для всех четырех подшипников входного и выходного валов проводится сразу, что не всегда допустимо.