Редуктор: определение, назначение, устройство, виды

Передний и задний редукторы – в чем разница?

Если рассматривать элементы обоих редукторов в отрыве от общей системы, то определить его принадлежность к приводу не удастся. Но при сравнительном анализе выяснится, что ведомые шестерни у заднего механизма будут крупнее. В остальном же меняется только конфигурация расположения совмещенных узлов. В частности, редуктор заднего моста находится вдоль продольной линии автомобильного корпуса вместе с коробкой передач и двигателем. За гибкость сцепки при этом отвечает карданный вал. В системе с передним приводом задействуются редукторы угловых скоростей шарового типа. В остальном механика работы остается одинаковой.

1.5 Крутящие моменты на валах

Н/м,

Н/м,

Н/м,

Номер вала рад/с об/мин КПД Н/м
178,575055,244
222,428314,2850,95181,87
34,03538,210,97970,755

2. Расчет клиноременной передачи

2.1 Проектный расчет валов. Определим диаметры валов из условия прочности на кручение

-допустимое касательное напряжение(12…15 МПа)

принимаем

Полученный результаты будут использованы при разработке конструкции валов

2.2 Выбираем сечение ремня

В зависимости от частоты вращения и передаваемой мощности рис.12.23 стр.289 (1)

h=11 мм; во=17мм; вр=14мм; dрmin=125мм;

2.3 Вычисляем диаметр ведомого шкива

По стандартному ряду принимаем

2.4 Уточняем передаточное число

2.5 Назначаем межосевое расстояние стр.289(1)

2.6 Определяем длину ремня

Из стандартного ряда выбираем стр.288 (1)

Принимаем стандартную длину 2500 мм

2.7 Уточняем межосевое расстояние

2.8 Угол обхвата ремнем малого шкива определяем по формуле 12.5/2/

Определяем мощность передаваемую одним ремнем по формуле 12.28/2/

где (по графику 12.26/2/)

Число ремней находим по формуле 12.30/2/

Принимаем z=3.

Условие 12.31/2/ выполняется: .

Находим предварительное натяжение одного ремня по формуле 12.32/2/ по формуле 12.30/2/

где – натяжение за счет центробежных сил.

кг/м3
– плотность ремня;

A=138 10-6
м3
– площадь ремня.

Н

Н

Равнодействующая нагрузка:

Чем редуктор отличается от дифференциала?

Данный агрегат часто путают с редуктором, что не совсем правильно, хотя на то есть веские причины. Действительно, оба узла входят в одну конструкционную систему, отвечающую за передачу и распределение крутящего момента. Что такое редуктор в данной инфраструктуре? Это механизм, который понижает или повышает частоту вращения, передавая движение дифференциалу. Последний, в свою очередь, не влияет на динамику работы крутящего момента, а лишь распределяет усилие между осями. По этой причине дифференциал и называют межосевым. Впрочем, есть и разновидность межколесных агрегатов, которые могут также менять пропорции крутящего момента, транслируя его на колеса при поворотах.

Червячный редуктор

Достаточно простой и поэтому распространенный механизм, принцип действия которого предусматривает использование передачи с червячной резьбой в профиле. С точки зрения эксплуатации, это оптимальное решение для передачи оборотов между двумя осями, расположенными перпендикулярно. В частности, редукторы этого типа применяются в рулевом управлении легкового транспорта. К преимуществам червячных систем относят возможность выработки в одной ступени высокого передаточного числа (до нескольких сотен). Кроме того, червячный редуктор бесшумен, отличается плавным ходом и не требует применения тормозных устройств, поскольку предусматривает активацию собственного механизма торможения при достижении определенного уровня передаточного числа.

Особенности комбинированного редуктора

Тоже в некотором роде гибридная конструкция, но в данном случае объединяющая не движок с редуктором, а два разных типа передатчика крутящего момента. Если в предыдущем случае на основе редуктора можно было реализовать лишь один тип передатчика, то в комбинированных установках объединяется цилиндрический механизм с планетарным, коническим или червячным. По месту расположения тоже особых ограничений нет. Это может быть и задний, и передний редуктор с соответствующим набором операций и своей спецификой работы. Например, в комбинировано-конической системе, как правило, колеса обеспечиваются криволинейными зубьями в профиле, так как на эту ступень будут приходиться наибольшие угловые скорости с моментом порядка 60 тыс. об./мин.

Основные характеристики редуктора

К наиболее значимым технико-эксплуатационным параметрам редуктора можно отнести следующие:

  • Передаточное число. Отражает отношение количества зубцов колеса к количеству зубцов шестерни в передаче. Также в расчетах может учитываться число заходов к червячной передаче и соотношение диаметра большего шкива с толщиной меньшего шкива в ременной передаче.
  • Надежность. На рабочие качества не влияет, но выражает эксплуатационный ресурс – как отдельных элементов, так и системы в целом. К слову, изменение конструкционных параметров из-за износа может сказаться и на качестве выполнения основных функций механизма, что отражается и на смежных агрегатах. Например, редуктор моста вполне может повлиять на работоспособность осей через вынужденное снижение оборотов крутящего момента.
  • Коэффициент полезного действия. Характеризует производительность и эффективности устройства с точки зрения качества передачи энергии. Для определения КПД используется соотношение использованной энергии к затраченной.
  • Защитно-изоляционные качества. Определяются по системе классов защиты IP. Например, стандартные механизмы на сегодняшний день обеспечиваются корпусами IP 55, способными выдерживать температуры в диапазонах от -15 до 40 °C. Также изоляция не допускает под корпус частицы пыли, грязь и воду.

Принципиальное устройство агрегата

Корпус редуктора обычно выполняется из литого металла повышенной прочности с термозащитным покрытием. Например, это может быть литейный чугун или стальной сплав. Если технологическими требованиями ставится задача облегчения конструкции, то могут использоваться и легкосплавные корпуса. Внешняя часть имеет узлы для крепления – так называемые лапки и ушки, благодаря которым агрегат надежно фиксируется к месту эксплуатации. Также предусматриваются каналы для герметизации и уплотнения, препятствующие вытеканию технических жидкостей. Но что такое редуктор изнутри? В центральной части размещается механическая инфраструктура, непосредственно обеспечивающая силовой крутящий момент на базе моста. Это система ведомых и ведущих шестерней, которые взаимодействуют с валом. Ведомая группа обычно превосходит по размерам ведущую, а также имеет больше зубцов, перемещающих функциональные узлы.

Оглавление

редуктор вал косозубный цилиндрический

Введение

1. Выбор электродвигателя и кинематическийрасчет привода

2. Расчет ременной передачи

3. Расчет косозубой цилиндрической передачи

3.1 Выбор материала и определение допускаемого напряжения

3.2 Проектный расчет передачи по контактным напряжениям

3.3 Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям

3.4 Проверочный расчет прочности зубьев на изгиб

4. Эскизная компоновка редуктора

4.1 Определение диаметров участков вала

4.2 Расстояние между деталями передач

4.3 Длины участков валов

5. Расчет валов редуктора

5.1 Определение реакций в опорах валов

5.2 Проверочный расчет вала

6. Подбор и расчет подшипников

6.1 Выбор подшипника для тихоходного вала

6.2 Выбор подшипника для быстроходного вала

7. Расчет соединений

7.1 Расчет шпоночных соединений

7.2 Выбор муфты

8.Расчет элементов корпуса

8.1 Смазка редуктора

9. Сборка узла ведомого вала

Библиография

Редуктор – механизм, служащий для уменьшения частоты вращения и увеличения вращающего момента. Редуктор законченный механизм, соединяемый с двигателем и рабочей машиной муфтой или другими разъемными устройствами. Редуктор состоит из корпуса (литого чугуна или стального сварного). В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса; в основном используют подшипники качения. Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от быстроходного вала к тихоходному и положением осей зубчатых коле в пространстве.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Принцип действия зубчатой передачи основан на зацеплении пары зубчатых колес. Достоинством зубчатых передач является: высокий КПД, постоянство передаточного отношения и широкий диапазон мощностей.

В настоящем проекте произведен расчет механического привода, состоящего из закрытой косозубой цилиндрической и цепной передач.

.Выбор электродвигателя и кинематический

1.1 Потребляемая мощность электродвигателя

где

– КПД ременная передача;

– КПД косозубая цилиндрическая;

-КПД подшипника качения;

– КПД муфты.

По таблице 1.1/1/

=0,95 =0,97 =0,99 =0,98

Частота вращения электродвигателя:

где – передаточное число ременной передачи;.

– передаточное число косозубой цилиндрической передачи;

По таблице 1.2/1/

=3,5

=4

Выбираем электродвигатель:

серия 132М8/750

асинхронная частота вращения об/мин.

мощность кВт

Заключение

Редуктор относится к тем системам и механизмам, которые выполняют не особо заметную, но важную задачу. Функция регулятора крутящего момента полностью механизирована и в этом смысле может казаться морально устаревшей – к примеру, на фоне распространяющихся пневматических систем с приводами, управляемыми электроникой. А что такое редуктор с точки зрения механики регуляции? Это агрегат, полностью зависящий от манипуляций водителя и лишь в минимальной степени соприкасающийся с автоматикой уже других узлов ходовой части. При этом нельзя сказать, что конструкция редуктора никак не развивается и стоит на месте. Помимо улучшения конструкционных параметров ответственных элементов, с применением новых сплавов совершенствуются и схемы вращения, что позволяет минимизировать нагрузки, а также повышать комфортность и безопасность управления целевой техникой.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий