Редуктор

Редуктор – устройство, выполненное в виде понижающей передачи, которая обычно включает в себя систему нескольких взаимодействующих звеньев, заключенных в единый корпус. При использовании в редукторе зубчатых передач его называют зубчатым редуктором, а также планетарным. Планетарный редуктор, в частности, применяется в таком грузоподъемном механизме, как соосная лебедка, у которой двигатель, барабан и редуктор установлены соосно. В указанной лебедке планетарный редуктор обычно встраивается в барабан, а в некоторых случаях такой редуктор выполняется в виде двух механизмов, размещенных по разные стороны барабана. Редуктор устанавливается также в вертолетах, где он является очень важным элементом, обеспечивающим вращение в нужном режиме лопастей несущего винта (лопасти вертолета связаны с выходным валом редуктора). Планетарный редуктор устанавливается также в таком устройстве как мотор-колесо, предназначенном для передвижения транспортных машин. В такое колесо встраивают двигатель, тормоз и планетарный редуктор, при этом они в совокупности выполняют ряд функций:

1) получение нескольких ступеней изменения скорости;

2) разобщение кинематической цепи при движении машины по инерции и при буксировке;

3) рабочее торможение;

4) стояночное торможение.

На многих конвейерах различных промышленных производств применяется так называемый мотор-барабан – приводной барабан конвейера со встроенным в него двигателем и редуктором. Причем редуктор применяется в двух вариантах: в первом варианте он имеет неподвижные оси, а во втором – в виде планетарного, составленного из двух однорядных механизмов (из которых первый механизм имеет ведомое водило и неподвижное центральное колесо, а во втором механизме неподвижное водило закреплено на раме). В вертолетах также имеется редуктор несущего винта в виде зубчатой передачи, установленной между двигателями и несущим винтом вертолета и служащей для понижения частоты вращения винта по сравнению с частотой вращения двигателей. Редуктор является очень важной составной частью механизма поворота – устройства для углового перемещения одной части какой-либо машины (транспортные, землеройные, грузоподъемные и др.) относительно другой ее части. У карьерного экскаватора, например, двигатель и редуктор установлены на платформе. Выходное звено редуктора – шестерня – зацеплено с зубчатым колесом на раме экскаватора. Шестерня, обегая по окружности зубчатое колесо, поворачивает платформу. Редукторы применяются также в пассажирских железнодорожных вагонах (вагонах-ресторанах, купейных, спальных и др.) с установкой под вагоном на колесной оси. В данном случае редуктор служит для передачи вращения от вагонной оси к генератору, который также устанавливается под вагоном (генератор обеспечивает электроэнергией системы освещения, вентиляции, кондиционирования и др.).

Ременная передача – механизм для передачи вращения посредством фрикционного взаимодействия замкнутой гибкой связи с жесткими звеньями. Гибкую связь временной передачи называют приводным ремнем, а жесткие звенья (в количестве двух) – шкивами. С помощью ременной передачи достигается высокая плавность работы всего механизма в целом, но при перегрузках наблюдается пробуксовывание. Ременная передача характеризуется обязательным относительным скольжением звеньев. Как правило, ременную передачу используют в приводах мощностью до 50 кВт при скоростях ремня до 30 м/с. Данная передача характеризуется передаточным числом «u» – отношением диаметров большего и меньшего шкивов. Обычно принимают u < 4, но встречаются ременные передачи с u = 10. Передаточное отношение i = u(1 + ζ), где ζ (греч. дзета) – коэффициент, учитывающий относительное скольжение. Обычно ζ = 0,01 / 0,02. В зависимости от сечения ремня различают плоскоременные, круглоременные и клиноременные передачи. Последние в настоящее время наиболее распространены, потому что обладают более высокой несущей способностью. Во многих случаях в различных механизмах применяют чаще всего несколько параллельно расположенных текстропных клиновых ремней. Кроме того, в передачах со шкивами малых диаметров используют текстропные клиновые ремни с гофрами на внутренней поверхности. В некоторых механизмах применяют такие виды ремней, как поликлиновой и зубчатый. В ременной передаче всех видов обязательно обеспечивают начальное натяжение ремня перемещением осей шкивов или с помощью натяжного ролика. При передаче вращающего момента сумма натяжений в ветвях ремня S 1 и S 2 практически остается неизменной. Отношение окружного усилия на шкиве F к S 1 + S 2 называют коэффициентом тяги φ (греч. фи). Величина φ характеризует степень загрузки ременной передачи, причем, чем выше φ, тем больше ζ. После предельного значения φK скольжение резко возрастает и далее начинается буксование, сопровождающееся сильным нагревом ремня с последующим выходом из строя. Коэффициент полезного действия ременной передачи зависит от величины – и достигает максимума при φ = φK. Как показала многолетняя практика применения ременных передач, обычно φK. ≤ 0,45 / 0,6.