Редукторы: назначение, устройство и типы
27.03.2020
Содержание:
Применение устройства
Устройство редуктора
Классификация устройств
Особенности выбора механизма
Что же такое редуктор? В конце XIX века были разработаны электродвигатели, которые позволили легко и удобно приводить в рабочее состояние станки, транспорт и другие механизмы. Возможность получения лишь вращательного движения и высокая скорость привели к тому, что появилась необходимость разработки особых механизмов, которые позволят понижать скорость вращения. Такие приспособления назвали «редуктор», что переводится с латинского как «возвращаю обратно».
Применение устройства
Редуктор представляет собой устройство, благодаря которому можно преобразовывать крутящий момент и осуществлять передачу усилия по назначению. Такую деталь можно назвать одной из незаменимых, она применяется во всех сферах жизнедеятельности.
Действия любых станков, агрегатов и приборов основываются на применении электрического двигателя, в каждом из которых находится редуктор. Такое устройство используется в следующих случаях:
- в производстве встраивается в различные станки, увеличивая скорость вращения;
- редуктор – один из главных компонентов бытовой техники различного вида, которая приводится в действие электрическим двигателем: стиральные машинки, дрели, миксеры и другие;
- в газодобывающей промышленности это устройство является элементом конструкции, которая регулирует напор, величину давления газовой среды в газопроводе, при раздаче газа потребителям;
- в строительстве с помощью редуктора обеспечивается оптимальное поступление смеси при применении газопламенных горелок, резке и сварке деталей из металла;
- устройство является элементом коробки передач в автомобилях и других транспортных средствах, оно работает на понижение количества оборотов, создавая мягкий и плавный ход;
- в медицине устройство устанавливают на тонометрах, кислородных подушках, баллонах, которые предназначены для хранения различных газовых смесей;
- в пищевой промышленности редуктор применяется для того, чтобы регулировать давление в варочных и купажных емкостях;
- это приспособление также используется в кондиционерах, насосах и вентиляционных системах.
При помощи редуктора можно решить множество сложных и нужных задач, которые требуют повышения или понижения частоты вращения.
Устройство редуктора
В зависимости от назначения, устройство редуктора может отличаться. Корпус производится из стали, чугуна или легких сплавов. Он может перемещаться либо крепиться с помощью особых приспособлений. Внутри корпуса могут находиться элементы одной или нескольких передач, которые представляют собой валы, зубчатые колеса и другие нужные детали.
Устройство выполняет работу с большими нагрузками, детали редуктора постоянно подвергаются влиянию силы трения, вследствие чего повышается температура. Именно поэтому, в зависимости от назначения и интенсивности эксплуатации, в корпус могут ставиться специальные приспособления для смазки и охлаждения деталей механизма. На выходе вала ставятся уплотнители, которые предотвращают утечку смазки. Применяются особые конструкционные элементы, чтобы не допустить повышения давления масла внутри редуктора.
Классификация устройств
Есть несколько способов классификации редукторов. В зависимости от числа ступеней они бывают одно-, двух- и трехступенчатые. По расположению их разделяют на: горизонтальные и вертикальные. По конструктивному исполнению: механические и мотор-редукторы. Но главный метод классификации основан на типе применяемой передачи, и выделяют такие виды устройств:
- конические – компактные и производительные, позволяют изменить направление энергии, которая передается;
- червячные – устройство редукторов этого вида включает винт и зубчатое колесо, валы скрещиваются под углом, их характеризует высокое передаточное число, однако низкий КПД, несмотря на это их активно применяют в станках и подъемниках, поскольку они обеспечивают низкий уровень шума и плавность хода;
- гипоидные (спироидные) – применяются в приводах низкой мощности, энергия передается коническими колесами, оси которых находятся под углом;
- волновые – отличаются надежностью, бесшумностью, компактностью, долгой эксплуатацией, небольшой массой и высоким значением передаточного числа;
- цилиндрические – обладают высоким КПД, надежностью и долговечностью, предназначены для работы в самых сложных условиях и в ответственных случаях.
Это лишь малая часть типов механизмов. Также существуют редукторы, в которых применяются несколько передач разного вида одновременно, их называют комбинированными.
Особенности выбора механизма
Редуктор может быть создан под конкретный вариант применения, либо можно купить готовый механизм с учетом предполагаемой нагрузки. Необходимо брать во внимание, что от правильности расчета устройства зависит надежность и долговечность привода. Кроме перечисленных характеристик, нужно обратить внимание и на такие параметры: условия использования, рабочая температура и особенности размещения. Если комплексно проанализировать все требования и предполагаемые условия использования оборудования, получится выбрать оптимальное для решения конкретных задач.
Назначение, устройство и типы редукторов. Центр электроники Entrance
Создание в конце 19 века электродвигателя позволило удобно приведить в действие станки, транспортные средства и другие устройства и механизмы.
Высокая скорость и возможность получения только вращательного вида движения привели к необходимости создания специальных механизмов для понижения скорости вращения. Эти приспособления получили название редуктор. В переводе с латинского слово reductor означает – возвращаю обратно.
Применение
Что такое редуктор, в общем-то, понятно – это устройство позволяющее преобразовывать крутящий момент и передавать усилие по назначению. Можно сказать, что это одна из самых незаменимых деталей, которая находит применение во всех областях деятельности человека. Нет ни одного прибора, станка, агрегата, действие которого основано на использовании электродвигателя, в котором не было бы редуктора. С его помощью решается ряд сложных и необходимых задач, требующих повышению или понижения частоты вращения, но он используется и в других случаях:
- в производстве он встраивается в разнообразные станки, повышая угловую скорость вращательного движения;
- в автомобилях и других транспортных средствах редуктор является составным элементом коробки передач, здесь он работает на понижение числа оборотов, обеспечивая более мягкий, плавный ход;
- в газодобывающей промышленности устройство является составным элементом конструкции, регулирующей напор, величину давления газовой среды внутри газопровода, при раздаче газа потребителям;
- в медицине редуктор устанавливают на кислородных подушках, тонометрах, баллонах, предназначенных для хранения разнообразных газовых смесей;
- в пищевой промышленности он используется для регулировки давления в варочных, купажных емкостях;
- в строительстве с их помощью обеспечивается оптимальное поступление смеси при использовании газопламенных горелок, сварке и резке металлических деталей;
- редуктор является одним из основных элементов бытовой техники любого вида, приводимого в действие электродвигателем: стиральные и посудомоечные машины, миксеры, дрели и так далее;
- в насосах, кондиционерах, вентиляционных системах также невозможно обойтись без этого приспособления.
Конструкция
Устройство редуктора может несколько отличаться в зависимости от его назначения. Корпус изготавливают из чугуна, стали, легких сплавов. Он может крепиться стационарно при помощи специальных приспособлений или перемещаться. Внутри корпуса располагаются элементы одной или нескольких передач, представляющие собой валы, зубчатые колеса и другие необходимые детали.
Редуктор это устройство, которое работает с большими нагрузками, его детали подвергаются воздействию силы трения, что ведет к повышению температуры. Поэтому, в зависимости от назначения, интенсивности использования в корпус могут встраиваться приспособления для смазки (например, масляный насос), охлаждения элементов механизма. На выходе вала устанавливают уплотнители, предотвращающие утечку смазки. Для недопущения чрезмерного повышения давления масла внутри редуктора, используются специальные конструкционные элементы.
Классификация редукторов
Существует несколько способов классификации устройств.
В зависимости от количества ступеней их подразделяют на одно-, двух-, трехступенчатые. По способу расположения выделяют вертикальные и горизонтальные. По конструктивному исполнению их делят на механические устройства и мотор-редукторы. Но все же, основной метод классификации основан на типе используемой передачи. В этом случае выделяют следующие виды агрегатов:
- цилиндрические, имеют высокий КПД, надежны, долговечны, предназначены для работы в наиболее сложных условиях, в ответственных случаях, например, на грузоподъемных механизмах;
- конические, имеют более сложную конструкцию с пересекающимися под углом осями, они компактны, производительны, позволяют изменить направление передаваемой энергии;
- червячные, устройство редукторов данного вида включает винт («червяк») и зубчатое колесо, его валы скрещиваются под углом в 90. Их характеризует высокое передаточное число, но низкая величина КПД, несмотря на это они активно используются в станках, подъемниках, троллейбусах, так как обеспечивают низкий уровень шума, плавность хода;
- гипоидные (спироидные), используются в приводах низкой мощности, передача энергии осуществляется коническими колесами, оси которых скрещиваются под углом;
- волновые, новый тип редукторов, отличающихся надежностью, высоким значением передаточного числа, продолжительной эксплуатацией, бесшумностью, небольшой массой, компактностью.
Это далеко не полный перечень типов механизмов. Кроме того, существуют редукторы, в которых используются сразу несколько передач различного вида, так называемые, комбинированные.
Выбираем механизм
Устройство может быть спроектировано под конкретный вариант использования, либо можно приобрести готовый механизм с учетом предполагаемой нагрузки, передаточного числа. Следует учитывать, что от правильности расчета редуктора зависит надежность и долговечность привода. Кроме уже перечисленных характеристик, необходимо обратить внимание и на такие параметры, как рабочая температура, условия эксплуатации, размещение в пространстве.
Особенности, использование и преимущества промышленного редуктора
Особенности, использование и преимущества промышленного редуктора
Дата: 14 марта 2017 г.
Многие предприятия, например, в бумажной, сахарной, цементной, химической и резиновой промышленности, полагаются на мощность промышленных редукторов для завершения своих процессов.
Эти отрасли нуждаются в универсальных и компактных редукторах. Производители редукторов сосредоточены на создании технологически продвинутых машин, которые помогают минимизировать затраты на энергию и позволяют компаниям эффективно выполнять свои процессы. Далее будут объяснены особенности, использование и преимущества промышленных редукторов, представленных сегодня на рынке.
Преимущества и применение редукторов
Промышленные редукторы — это отличные инструменты, которые можно использовать для повышения производительности компании. Если вы ведете промышленный бизнес, это оборудование необходимо для создания вашей продукции. Промышленные редукторы не только обеспечивают существенные преимущества при создании товаров, но и помогают в обслуживании ваших систем. Использование редуктора для увеличения крутящего момента, согласования инерции и снижения скорости помогает сократить операции системы, позволяя использовать двигатели и приводы меньшего размера.
Характеристики промышленного редуктора
В мире современной промышленности производственные подразделения могут использовать инновационные модульные редукторы, которые позволяют им увеличить производительность.
Спрос побудил производителей коробок передач производить прочное и сложное оборудование, которое снижает уровень шума, выдерживает более высокую грузоподъемность и обеспечивает эффективную производительность.
Например, косозубые редукторы имеют выходную мощность в различных диапазонах и поставляются с параллельными шестернями. Эти промышленные редукторы обеспечивают более высокий КПД и лучше всего подходят для мощных трансмиссионных систем и машин. В конечном счете, отрасли промышленности, стремящиеся улучшить свое производство, могут выбрать хорошо интегрированные и усовершенствованные типы редукторов для ускорения своей работы. Предприятия всех размеров осознали, что превосходные промышленные редукторы просты в использовании и удобны для многих процессов.
Техническое обслуживание редукторов
Ваши редукторы — это инвестиции в ваше будущее. Важно защитить эти инвестиции посредством надлежащего технического обслуживания. Коробку передач необходимо регулярно осматривать, чтобы убедиться, что она правильно смазана и работает должным образом.
Также очень важно вести все записи об обслуживании и ремонте.
Для получения информации о техническом обслуживании редуктора
В Amarillo Gear Service мы работаем с нашими клиентами, чтобы их промышленные редукторы оставались в рабочем состоянии в течение всего срока их службы. Мы гарантируем, что каждая единица, которую мы отремонтируем и отремонтируем, покинет наши объекты практически в новом состоянии. Если мы замечаем потенциальные причины сбоя на этапе ремонта, мы немедленно уведомляем клиентов. В результате многие из наших промышленных редукторов работают лучше после их возврата и менее подвержены повреждениям и дальнейшим проблемам.
Amarillo Gear Service — это подразделение компании Amarillo Gear, которая непрерывно работает с 1917 года. Если вам нужен доступный и качественный ремонт или замена коробки передач, обратитесь к специалистам Amarillo Gear Service в Амарилло, штат Техас. Вы можете связаться с нами по телефону (806) 622-1273 или связаться с нами по электронной почте, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах по ремонту редукторов Amarillo Gear™ и Marley™.
Мы будем рады рассказать вам больше о регионах, которые мы обслуживаем, и о качестве работ, которые мы можем предложить при ремонте или обновлении вашего привода.
Коробка передач и прямой привод: сравнение
Тяговые приводы для дорожных и внедорожных транспортных средств могут быть выполнены с коробкой передач или без нее; оба варианта могут быть полезны на практике. Следующий текст иллюстрирует соответствующие преимущества и недостатки, а также дает конкретные примеры применения, когда выгодно использовать коробку передач в электрической трансмиссии или когда лучше использовать прямой привод.
Назначение редукторов
Назначение редукторов — передавать мощность двигателя на колеса, а также уменьшать эту мощность для достижения большего крутящего момента и меньшей скорости. По сравнению с электродвигателями двигатели внутреннего сгорания имеют сравнительно низкий крутящий момент в нижнем диапазоне скоростей. Без коробки передач это привело бы к недостаточной передаче мощности для трогания с места, разгона и подъема.
В дополнение к цели достижения наилучшего возможного КПД с наибольшей долей в оптимальном диапазоне скоростей, это является причиной того, что редукторы всегда используются в тяговых приложениях с двигателями внутреннего сгорания. Редуктор, который соединяет двигатель с трансмиссией, адаптирует крутящий момент к соответствующей вызываемой ситуации нагрузки. Это позволяет эффективно использовать мощность двигателя. Шестерни также адаптированы к крутящему моменту, который необходим каждому автомобилю для трогания с места и ускорения – коробка передач достаточно преобразуется на 1-й передаче, чтобы двигатель не глох и не разгонялся. Разброс передач определяет диапазон передаточных чисел коробки передач, таким образом создавая передаточное число между отдельными передачами.
Как можно эксплуатировать электроприводы без редуктора?
Наиболее важное различие между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем заключается в том, что электродвигатель уже имеет полный крутящий момент при запуске – почти независимо от скорости.
Это преимущество электродвигателей дополнительно поддерживается VECTOPOWER, разработанным ARADEX. Это означает, что коробка передач сама по себе не является необходимой для передачи мощности, в отличие от двигателей внутреннего сгорания. Тем не менее, все еще может быть полезно оборудовать редуктор электропривода.
Редуктор и прямой привод
Использование редуктора, а также решения с использованием прямого привода имеют различные преимущества и недостатки, которые необходимо сопоставлять друг с другом в каждом конкретном случае.
Прямой привод
- Отсутствие повышенных потерь за счет дополнительных компонентов: прямое соединение двигателя с карданным валом позволяет избежать таких проблем, как потери на трение, люфт шестерни, неточные движения или износ, позволяя достичь более высокой общей эффективности.
- Никаких дополнительных работ по техническому обслуживанию коробки передач.
- Покупная цена за коробку передач исключена.
Редуктор
- Двигатель может быть меньше и легче
- Низкие затраты на покупку двигателя, поскольку он может быть рассчитан на меньший крутящий момент, чем с прямым приводом
- Разброс шестерен, который присутствует дополнительно к ослаблению поля (см. ниже), обеспечивает больший крутящий момент при пуске и допускает более высокие конечные скорости
Перечисленные аргументы могут иметь различный вес в зависимости от приложения. Поэтому требуется подробный анализ применения, чтобы определить, что лучше — редуктор или прямой привод. Необходимо найти наиболее полезное решение для конкретного применения из следующих вариантов:
- Мотор-колесо
- Мотор-колесо (с редуктором, одноступенчатый)
- Прямой привод с карданным валом и межосевым дифференциалом с редуктором
- Дополнительный фиксированный редуктор (редуктор или сумматор)
- Переключаемый редуктор
Ослабление поля в электроприводах
Для имитации так называемого разброса передач в электромобилях также можно использовать так называемое ослабление поля.
Ослабление поля — это метод, при котором магнитный поток между ротором и статором преднамеренно ослабляется с помощью токов в статоре, чтобы изменить константу крутящего момента. Ослабление поля позволяет работать на более высоких скоростях при более низких крутящих моментах при том же напряжении на клеммах. Таким образом, функция ослабления поля сравнима с переключаемой коробкой передач и позволяет создать экономичную конструкцию трансмиссии с высоким пусковым моментом, а также высокими конечными скоростями. Далее в качестве примеров из наших проектов представлены три категории транспортных средств с возможными конфигурациями привода.
Пример 1: Внедорожник грузоподъемностью 7,5 тонн
В грузовом автомобиле грузоподъемностью 7,5 тонн, который должен обеспечить подъемную силу 18% и максимальную скорость 88 км/ч, двигатель был напрямую соединен с карданом вал. С тяжелым 150-килограммовым реактивным гибридным двигателем с постоянными магнитами (VM600M-18W0115-2, макс.
крутящий момент: 1150 Нм) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i=4,5. Это позволило добиться высокого КПД. Вместе с инвертором VP600-18W160-HP компания ARADEX также предлагает подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.
Пример 2: Грузовой автомобиль массой 26 тонн
В 26-тонном автомобиле используются два реактивных гибридных электродвигателя с постоянными магнитами (VM600M-28W0115), которые соединены через суммирующую коробку передач для достижения оптимального использования пространства. Преодолеваемая сила составляет 18%, а максимальная скорость 88 км/ч. Сконструированный таким образом привод имеет дифференциал до i=5,1, который суммирующий редуктор дополнительно снижает до i=2,7. Макс. Таким образом, общий крутящий момент составляет до 30 500 Нм. Вместе с двумя инверторами типа VP600-18W268 компания ARADEX также предлагает подходящую электронику для этого привода.
Пример 3: Грузовой автомобиль грузоподъемностью 44 тонны
В грузовом автомобиле грузоподъемностью 44 тонны, обеспечивающем подъемную силу до 18%, двигатель был напрямую соединен с карданным валом.