Редуктор главной передачи: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Устройство главной передачи автомобиля

Трансмиссия в конструкции авто обеспечивает изменение и передачу вращения от силовой установки на ведущие колеса. Эта составная часть включает в себя ряд узлов, среди которых и главная передача автомобиля.

Назначение, конструктивные особенности

Основная задача этого элемента сводится к изменению крутящего момента перед подачей его на привод колес. То же делает и коробка передач, но у неё существует возможность изменения передаточных чисел за счет ввода в зацепление тех или иных шестерен. Несмотря на наличие в конструкции автомобиля КПП, на выходе из нее крутящий момент небольшой, а скорость вращения выходного вала – высокая. Если передать вращение напрямую на ведущие колеса, то возникшая нагрузка «задавит» двигатель. В общем, авто просто не сможет сдвинуться с места.

Главная передача автомобиля обеспечивает повышение крутящего момента и снижение скорости вращения. Но в отличие от КПП передаточное число у нее фиксированное.

Расположение главной передачи на примере обычной МКПП

Представляет собой эта передача на легковом авто обычный шестеренчатый одноступенчатый редуктор постоянного зацепления, состоящий из двух шестерен разного диаметра. Ведущая шестерня небольшая по размерам и связана она с выходным валом КПП, то есть вращение подается на нее. Ведомая же шестерня значительно больше по размерам и получаемое вращение она подает на приводные валы колес.

Передаточное число является соотношением количества зубьев шестерен редуктора. Для легковых авто этот параметр находится в диапазоне 3,5-4,5, а для грузовиков он достигает 5-7.

Чем больше передаточное число (больше количество зубьев ведомой шестерни относительно ведущей), тем выше крутящий момент, подаваемый на колеса. При этом тяговое усилие будет больше, но максимальная скорость ниже.

Передаточное число главное передачи подбирается исходя из эксплуатационных показателей силовой установки, а также других узлов трансмиссии.

Устройство главной передачи напрямую зависит от конструктивных особенностей самого автомобиля. Этот редуктор может быть, как отдельным узлом, установленным в своем картере (заднеприводные модели), так и входить в конструкцию КПП (авто с передним приводом).

Главная передача в заднеприводном автомобиле

Что касается некоторых полноприводных авто, то у них может использоваться разная компоновка. Если в таком автомобиле расположение силовой установки – поперечное, то главная передача передней оси входит в конструкцию КПП, а задней располагается в отдельном картере. У автомобиля с продольной компоновкой главные передачи на обоих осях отделены от КПП и раздаточной коробки.

В моделях с отделенной главной передачей, этот редуктор выполняет еще одну задачу – изменяет угол направления вращения на 90 град. То есть выходной вал КПП и приводные валы колес имеют перпендикулярное расположение.

Расположение главной передачи передней оси Audi

В переднеприводных моделях, где главная передача входит в конструкцию КПП, указанные валы имеют параллельное расположение, поскольку менять угол направления не нужно.

В ряде грузовых авто применяются двухступенчатые редукторы. Примечательно, что их конструкция может быть разной, но наибольшее распространение получила так называемая разнесенная компоновка, в которой используется один центральный редуктор и два колесных (бортовых). Такая конструкция позволяет существенно повысить крутящий момент, а соответственно и тяговое усилие на колесах.

Привод легковых автомобилей

Особенность работы редуктора сводится к тому, что он равномерно разделяет вращение на оба приводных вала. При прямолинейном движении такое условие является нормальным. Но при прохождении поворотов колеса одной оси проходят разное расстояние, поэтому необходимо изменение скорости вращения каждого из них. Это входит в задачу дифференциала, используемого в конструкции трансмиссии (он устанавливается на ведомой шестерне). В результате главная передача подает вращение на приводные валы не напрямую, а через дифференциал.

Виды и их применяемость

Основной характеристикой главных передач является тип шестерен и вид зацепления зубьев между ними. На авто используются такие типы редукторов:

  1. Цилиндрический
  2. Конический
  3. Гипоидный
  4. Червячный

Випы главных передач

Цилиндрические шестерни применяются в главных передачах переднеприводных авто. Отсутствие надобности в изменении направления вращения и позволяет использовать такой редуктор. Зубья на шестернях – косые или шевронные.

Передаточное число для таких редукторов находится в диапазоне 3,5-4,2. Большее передаточное число не используется, поскольку для этого необходимо повышать размеры шестеренок, что сопровождается увеличением шумности работы передачи.

Коническая, гипоидная и червячная передачи используются там, где необходимо не только изменение передаточного числа, а и изменение направления вращения.

Конические редукторы применяются обычно на грузовых авто. Их особенность сводится к тому, что оси шестеренок перекрещиваются, то есть находятся на одном уровне. В таких передачах используются зубья косой или криволинейной формы. На легковых авто этот тип редуктора не используется из-за значительных габаритных размеров и повышенной шумности.

На заднеприводных легковушках чаще всего применяется иной тип – гипоидный. Его особенность сводится к тому, что оси шестерен смещены. За счет расположения ведущей шестерни ниже относительно оси ведомой, удается уменьшить габариты редуктора. При этом этот тип передачи характеризуется повышенной устойчивостью к нагрузкам, а также плавностью и бесшумностью работы.

Червячные передачи – наименее распространенные и на авто практически не используются. Основная причина этого – сложность и дороговизна изготовления составных элементов.

Основные требования. Современные тенденции

Главным передачам выдвигается немало требований, основными из которых являются:

  • Надежность;
  • Минимальная потребность в обслуживании;
  • Высокие показатели КПД;
  • Плавность и бесшумность;
  • Минимально возможные габаритные размеры.

Естественно, идеального варианта не существует, поэтому конструкторам при выборе типа главной передачи приходится искать компромиссы.

Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока не получается, поэтому все наработки направлены на повышение эксплуатационных показателей.

Примечательно, что изменение рабочих параметров редуктора является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. За счет установки шестерен с измененным передаточным числом можно существенно повлиять на динамику авто, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на КПП и силовой агрегат.

Напоследок стоит упомянуть особенности конструкции роботизированных КПП с двойным сцеплением, что сказывается и на устройстве главной передачи. В таких КПП парные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе имеется два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою ведущую шестерню главной передачи. То есть, в таких редукторах ведущих шестерен – две, а ведомая только одна.

Схема коробки передач DSG

Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное число на редукторе изменяемым. Для этого всего лишь используются ведущие шестеренки с разным количеством зубьев. К примеру, при задействовании ряда непарных передач для повышения тягового усилия используется шестерня, обеспечивающая большее передаточное число, а шестерня парного ряда имеет меньшее значение этого параметра.

редуктор заднего моста

Приветствую всех читателей — в этой статье мы рассмотрим устройство редуктора заднего моста (главной передачи) привода колёс заднеприводных автомобилей и переднеприводных тоже затронем (на переднеприводных естественно заднего моста нет, но есть механизм привода на передние колёса), дифференциал и полуоси. Так же мы рассмотрим неисправности и техническое обслуживание этих механизмов и методы устранения самых распространённых неисправностей. 

Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента на задние колёса машины и уменьшения оборотов вращения колёс. На большинстве автомобилей установлены одинарные шестерёнчатые главные передачи, в которых крутящий момент передаётся с помощью только одной пары шестерен. Главная передача заднеприводных автомобилей, помещена в картере заднего моста, а у переднеприводных автомобилей (например ВАЗ 2108) или у заднеприводных, но с задним размещением двигателя (например Фольскваген Жук или Запорожец) главная передача располагается в том же картере, что и коробка передач.

Рассмотрим сначала главную передачу заднеприводных автомобилей.

Рис.(1) Гипоидная главная передача
1 — подшипники, 2 — сальник, 3 — распорная втулка, 4 — ведущий вал, 5 — ведущая шестерня, 6 — ведомая шестерня, 7 — картер заднего моста.

Главная передача заднеприводных машин  (редуктор заднего моста) гипоидная с коническими шестернями, одна из которых смещена вниз — смотрите рисунок (1). В отличие от обычной конической передачи шестернями, у которой шестерни пересекаются посередине большой ведомой шестерни, в данной передаче большинства автомобилей, ось ведущей шестерни 5 смещена вниз, относительно оси ведомой шестерни 6. Такое расположение шестерен обеспечивает бесшумную работу, уменьшает нагрузки, которые действуют на зубья шестерен, ну и к тому же даёт возможность конструкторам значительно понизить уровень пола кузова автомобиля, а это, как известно, повышает устойчивость машины на больших скоростях. Но следует учитывать, что в гипоидной передаче при работе происходит большое относительное скольжение зубьев шестерен, и поэтому для таких передач необходимо применять для смазки только специальные масла.

Сама ведущая шестерня 5, сделана как одно целое с ведущим валом 4, и этот вал вращается на двух конических роликовых подшипниках 1, а между этими подшипниками помещена распорная втулка 3. А ведомая шестерня 6 крепится болтами к ступице-корпусу (коробке) дифференциала. На шлицах ведущего вала 4 надет и закреплён центральной гайкой фланец, к которому с помощью болтов закрепляется фланец шарнира карданного вала (о карданной передаче желающие читают вот здесь). Ну а выходу масла из картера главной передачи (заднего моста) со стороны ведущего вала, препятствует сальник 2. Кстати, отвернуть или завернуть центральную гайку фланца не так просто без специального ключа, который не трудно сделать, как показано в этой статье.

Главная передача переднеприводных автомобилей (смотрим рисунок (9) кликнув вот по этой ссылке) состоит из пары цилиндрических шестсерен с косыми зубьями 22. Ведущая шестерня изготовлена как цельная деталь вместе с ведомым валом коробки передач 21, а ведомая шестерня крепится болтами к стакану коробки дифференциала 24. Для главной передачи переднеприводных машин, используется тоже масло, что и для коробки передач, так как расположена главная передача в самом картере коробки передач.

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между обоими полуосями автомобиля, и так же даёт полуосям вращаться с неодинаковыми угловыми скоростями, при прохождении машиной поворотов или неровностей дороги. Это можно объяснить тем, что при прохождении поворота или препятствий, колёса автомобиля проходят не одинаковый по длине путь. Например в повороте, внешнее от центра поворота колесо машины проходит больший путь (большее расстояние), чем внутреннее колесо. И для тог, что бы вращение внутреннего колеса машины происходило без пробуксовки (проскальзывания), внутреннее колесо должно вращаться медленнее, чем внешнее колесо. Разное расстояние колёса проходят и в том случае, если одно из колёс наехало на неровность дороги, а второе нет.

Рис.(2) Схема работы дифференциала. а — автомобиль движется по прямой, б — автомобиль движется в повороте.
1 — ведомая шестерня, 2 — ведущая шестерня, 3 — сателит, 4 — полуосевая шестерня, 5 — полуось, 6 — ось сателитов.

Устройство и принцип работы дифференциала, можно посмотреть на рисунке (2) — схемы работы. Дифференциал имеет корпус коробку, которая вращается вместе с ведомой шестерней 1 главной передачи (см.рисунок (2)). Так же имеется ось сателитов 6, два сателита 3 и две шестерни полуосей 4, в шлице которых вставлены концы полуосей 5.

Если автомобиль движется по прямой и ровной дороге, и сопротивление качению обоих колёс одинаково, то сателиты 3 (см. рисунок (2)а) вокруг своей оси не вращаются (каждый из сателитов можно рассмотреть как равноплечий рычаг). И они оказывают одинаковое давление на шестерни 4 полуосей, и вращают их с одинаковыми скоростями.

Но во время поворота автомобиля или по поездкам по неровностям дороги, когда колёса проходят не одинаковый путь, то одно из колёс замедляет своё вращение, другое же колесо начинает вращаться с большей угловой скоростью, за счёт вращения сателитов вокруг своих осей — смотрим рисунок (2)б (обращаем внимания на маленькие стрелки). Такая же самая работа дифференциала происходит и в том случае, когда сопротивление качению ведущих колёс оказывается неравным (например если одно из колёс на скользкой грязи, а второе колесо на сухом покрытии).

То есть колесо испытывающее большее сопротивление, благодаря дифференциалу, начинает вращаться медленнее, а противоположное колесо увеличивает свою скорость. Если же одно из колёс начинает буксовать, то второе колесо останавливается и крутящий момент через дифференциал передаётся только на одно буксуещее колесо. В этом заключается главный недостаток дифференциала, снижающий проходимость автомобиля. Хотя на многих внедорожниках, уже научились избавляться от него.

Рис.(3) Задний мост заднеприводного автомобиля.
1 — фланец полуоси, 2 — болт крепления тормозного барабана и колеса, 3 — направляющий штифт, 4 — тормозной барабан, 5 — подшипник полуоси, 6 — сальник, 7 — кожух заднего моста, 8 — полуось, 9 — регулировочная гайка подшипника, 10 — сапун, 11 — сателит, 12 — ведомая шестерня главной передачи, 13 — шестерня полуоси, 14 — фланец ведущего вала, 15 — картер главной передачи, 16 — ведущая шестерня, 17 — ось сателитов, 18 — коробка дифференциала, 19 — стопорная пластина, 20 — крышка подшипника дифференциала, 21 — ролик подшипника, 22 — пластина фиксации подшипника полуоси.

Дифференциал заднеприводных автомобилей как и сама главная передача, расположен в картере заднего моста — смотрим рисунок (3). Он состоит из коробки 18, в специальное отверстие которой вставляется ось сателитов 17, и на эту ось свободно надеты две конических шестерни-сателита 11. Сателиты находятся в постоянном зацеплении с шестернями 13 полуосей 8. Коробка дифференциала совместно с ведомой шестерней 12 вращается на двух конических роликовых подшипниках 21. А для регулировки затяжки подшипников, накручены две регулировочные гайки 9. При движении машины, усилие от главной передачи передаётся на коробку дифференциала, а затем через ось на сателиты, и уже далее через полуосевые шестерни и полуоси к ведущим колёсам автомобиля.

Полуоси 8 предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колёсам автомобиля. Внутренний конец полуоси своими шлицами соединён с полуосевой шестерней дифференциала, а наружный конец соединён фланцем 1 с тормозным барабаном 4 и колесом (или соединён фланцем с ступицей колеса, если задний тормоз дисковый).

На большинстве автомобилей устанавливаются так называемые полуразгруженные полуоси, которые опираются наружным концом на подшипник 5. На такие полуоси воздействуют крутящий момент и изгибающие усилия. Полуоси находятся в кожухе 7 картера заднего моста машины. Для вентиляции полости картера заднего моста, на кожухе устанавливают сапун 10.

На переднеприводных автомобилях конический двухсателитный дифференциал, размещён в том же картере, что и коробка передач (смотрите рисунок (9), кликнув по этой ссылке). Он передаёт усилие к правому и левому приводным валам ведущих передних колёс. Коробка дифференциала 24 со своей крышкой вращается в двух конических подшипниках 23. Так же на кородку дифференциала напрессована пластиковая шестерня 27 для привода спидометра 28 автомобиля. Два сателита 25 надеты на ось 29. А внутри полуосевых шестерен 26 нарезаны шлицы, в которые заходят шлицевые хвостовики корпусов внутренних шарниров приводов приводов передних колёс (ШРУСов).

У переднеприводных автомобилей крутящий момент от дифференциала на передние ведущие колёса передаётся через правый и левый приводы колёс, и каждый привод состоит из двух шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов — в народе именуемых гранатами) и вала, который у привода правого колеса изготовлен из трубы, а у левого колеса из прутка.

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) переднеприводного автомобиля.
а — наружный шарнир, б — внутренний шарнир.
1 — корпус шарнира, 2 — стопорное кольцо обоймы , 3 — обойма шарнира, 4 — сепаратор, 5 — шарик, 6 — наружный хомут чехла, 7 — защитный резиновый чехол, 8 — упорное кольцо, 9 — вал привода колеса, 10 — внутренний хомут резинового чехла, 11 — стопорное кольцо полуосевой шестерни, 12 — фиксатор внутреннего шарнира, 13 — пластиковый буфер вала.

Наружный ШРУС состоит из корпуса 1 (см.рисунок (4)а), внутренней обоймы 3 и шести шариков , размещённых в канавках корпуса шарнира и обойме, ну и сепаратора 4. Шарики и канавки обеспечивают угол поворота шарнира на 42 градуса. Внутренняя обойма надета на шлицы вала 9 и удерживается от осевого смещения с помощью кольца 2. С другой стороны внутренняя обойма упирается в кольцо 8. Снаружи ШРУС защищён от пыли и грязи резиновым чехлом 7, который закрепляется с помошью стяжных хомутов 10 и 6. Шлицевой конец вала корпуса 1 шарнира вставляется и закрепляется в ступице колеса.

Внутренний ШРУС (см.рисунок (4)б) имеет осевую компенсацию перемещений, вызываемую колебаниями передней подвески и двигателя с коробкой передач. Это достигается тем, что канавки под шарики в корпусе обоймы сделаны прямыми, а не радиусными, как в наружном шарнире. А продольное перемещение ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором 12, а с противоположной стороны пластиковым буфером 13. Шлицевой конец вала корпуса 1 шарнира, своими шлицами входит в шлицы полуосевой шестерни дифференциала и фиксируется в ней стопорным кольцом 11.

Необходимо помнить, что в ШРУСах на заводе подобраны детали одной сортировочной группы, а значит замена какой либо одной детали очень не желательна, поэтому в случае поломки или износа отдельной детали, ШРУС меняется полностью.

Неисправности главной передачи (редуктора заднего моста), дифференциала и полуосей.

Проверка деталей на биение.

Основными неисправностями главной передачи, дифференциала и полуосей являются: износ или поломка зубьев шестерен, износ оси сателитов, износ шлицев полуосей, скручивание или изгиб полуосей (на заднеприводных), или приводных валов (на переднеприводных машинах), ослабление крепления колеса к фланцу к фланцу полуоси, износ или разрушения (сколы) шариков приводных валов, износ подшипников, неплотности соединений, износ сальников.

Эти неисправности редуктора заднего моста (и не только заднего) можно определить по внешним признакам: повышенный шум от ведущих колёс, сильный нагрев картера главной передачи после поездки, шум при разгоне машины или при торможении двигателем, шум при движении машины в повороте, стук или шум от передних колёс или колеса (у переднеприводных машин), утечка смазки.

Шум исходящий от задних колёс заднеприводных автомобилей пожет появиться из-за понижения уровня масла в картере заднего моста, из-за ухудшения (старения) масла или даже от несоответствующего сорта масла, так же из-за износа зубьев шестерен злавной передачи или их неправильного зацепления, из-за износа или неправильной регулировки подшипников, из-за износа шлицевого соединения полуоси с полуосевыми шестернями. Повышенный шум так же возникает при ослаблении крепления задних колёс, или износе (разрушении) подшипников полуоси.

Проверку уровня масла нужно проводить на остывшем картере главной передачи заднеприводных машин, или при остывшем картере коробки передач переднеприводных автомобилей. Уровень масла должен быть по нижнюю кромку заливного отверстия (или около верхней метки щупа, если он есть).

Подтягивание ослабшего крепежа колёс, проводим на стоящем на земле автомобиле (не поддамкрачиваем), но машина должна быть пустая (без груза). Затяжку крепежа выполняем в два-три прохода (крест-накрест), с каждым проходом увеличивая усилие, прикладываемое к ключу.

Изношенные или поломанные детали (подшипники, шестерни с поломанными зубьями, шлицевые соединения) заменяем новыми, ну а шестерни с подизношенными зубьями, можно восстановить не разбирая главной передачи, с помощью препарата, узнать про который можно вот в этой статье, естественно если зубья целы (не отколоты). Люфт на конических подшипниках устраняем подтягиванием гайки (находится рядом с внутренней обоймой подшипника).

Замена подшипников полуосей и колёс не такая уж и простая операция, как кажется, я имею в виду правильная замена без порчи деталей. Как правильно заменить подшипники полуоси узнаём здесь, а о правильной замене подшипников колёс читаем вот тут.

Повышенный шум при разгоне или торможении двигателем может появиться при увеличении зазоров в звцеплении между шестернями главной передачи или в подшипниках ведущей шестерни. Это может произойти из-за ослабления гайки крепления фланца ведущей шестерни. Но затяжку этой гайки советую выполнять динамометрическим ключом (о ключе подробно узнаём здесь), с усилием указанным в мануале вашего автомобиля.

Повышенный шум при движении в повороте может появиться от заклинивания сателитов на своей оси, или заедания шеек полуосевых шестерен в коробке дифференциала. Для точного обнаружения этой неисправности, нужно вывесить оба ведущих колеса, установить коробку передач в нейтральное положение, и начать руками вращать любое из ведущих колёс. Дифференциал полностью исправен, если когда вы вращаете колесо, второе из ведущих колёс без стука и шума тоже вращается, но в противоположную сторону. А в случае поломки сателитов или при заедании полуосевых шестерен, колеса будут крутиться в одну и ту же сторону, и при этом вполне возможен скрежет, исходящий из узла. Для устранения такой неисправности, естественно следует разобрать дифференциал и заменить изношенные, или поломанные детали.

Стук или шум со стороны переднего ведущего колеса переднеприводных автомобилей как правило возникает при износе деталей ШРУСов, а их износ или повреждения возникают из-за повреждения защитных резиновых чехлов. Смазка в узле теряется, а её остатки забиваются грязью, ну а грязь быстро добивает детали. Другая причина шума и стука может быть из-за деформации валов привода колёс (на оборотах возникает вибрация и последующий быстрый износ деталей). Неисправность устраняется заменой валов, и если от вибрации износились ШРУСы, то и их заменой тоже.

Для замены резиновых защитных чехлов и смазки (Шрус-4) потребуются специальные съёмники для снятия привода колеса и установки нового стопорного кольца 11 (см.рисунок (4)).

Утечка смазки из редуктора заднего моста бывает из-за ослабления болтов крепления редуктора к балке заднего моста на заднеприводных машинах, ослабления болтов крепления картера главной передачи к картеру коробки передач — на переднеприводных машинах и на заднеприводных с расположением двигателя сзади (Фольскваген Жук, Запорожец). Так же утечка масла может быть из-за повреждения или износа сальника ведущей шестерни и сальников полуосей.

У переднеприводных машин утечка смазки возникает, как я уже говорил, при повреждении защитных резиновых чехлов ШРУСов. Незабываем так же про сапун картера. При его загрязнении, прекращается вентиляция картера и повышается давление в нём, которое выталкивает масло даже через исправные сальники. Поэтому прежде чем их менять, удостоверьтесь в чистоте и проходимости отверстия сапуна.

При подтекании масла через разъёмы картера, болты подтягивайте динамометрическим ключом. Ну а повреждённые чехлы и сальники естественно меняем на новые, а сапун чистим.

Техническое обслуживание дифференциала, главной передачи (редуктора заднего моста) и полуосей несложное и заключается в следующем:

  • Перед выездом обратить внимание на отсутствие пятен смазки на полу.
  • На ходу автомобиля обращать внимание на стуки или шумы и вовремя их устранять, так как затягивание с ремонтом значительно удорожает последующий ремонт.
  • на новой машине через тысячу км слить масло и промыть промывочным маслом картер, а затем залить свежее масло, через 5 тысяч км заменить его вновь.
  • При поездках по грязным дорогам и появлении подтёков масла, очистить сапун картера.
  • Через 5 тысяч км проверить уровень масла, а при появлении подтёков проверять ещё раньше, и долить масло до уровня.
  • Через 10 — 15 тысяч км, а не через 60 тысяч как советует завод, заменить масло новым (если масло ТАД-17, ТАП-15 и прочая минералка). Менять масло через 60 тысяч можно если у вас иномарка и залито дорогое синтетическое масло для мостов.

На переднеприводных автомобилях масло меняется в коробке, так как полость картера главной передачи и коробки передач у них общая. Сливать старое масло советую сразу после поездки, пока оно тёплое. Марку заливаемого масло выбираем по принципу описанному выше. То есть если вы хотите менять его через 60 тысяч км, то заливайте фирменную синтетику, предназначенную для мостов или коробок (смотря какой у вас автомобиль — задне или переднеприводный). Ну а если вы хотите менять масло всего через 10 тысяч км, то заливайте минералку типа ТАД-17. И не слушайте продавцов в авто-магазинах, что якобы для вашего Жигуля или старой иномарки подойдёт обыкновенная дешёвая минералка. Наоборот, чтобы сохранить потрёпанные интенсивной эксплуатацией детали подержанной машины, её нужно кормить качественной синтетикой. 

Впрочем это правило действует не всегда, а лишь в том случае если у вас тёплый гараж. Подробнее об этом очень советую почитать вот в этой статье.

Вот и все премудрости, которые я хотел донести начинающим ремонтникам, и не только им, в этой статье. Надеюсь статья поможет разобраться вам в устройстве главной передачи (заднего моста) и дифференциала, и поможет устранить неисправности редуктора заднего моста (и других узлов) своими силами. Удачи всем!

Главная двойная передача разнесенная

Разнесенная главная двойная передача состоит из центральной главной конической передачи и двух колесных редукторов. Разделение второго элемента главной передачи надвое и разнесение этих половин к колесам существенно осложняют и утяжеляют конструкцию, но в то же время дают следующий ряд преимуществ:


• уменьшение вертикальных размеров центральной части передачи тем, что в ней находится одна лишь коническая пара с небольшим диаметром ведомого зубчатого колеса;
• увеличение дорожного просвета автомобиля путем поднятия оси главной передачи над осью колес;
• уменьшение диаметра приводных валов;
• уменьшение реактивного момента, воспринимаемого средней частью балки моста.


Это обусловливает широкое применение разнесенных главных передач, в частности, на грузовых автомобилях и автобусах большой массы. При этом в большинстве случаев применяются планетарные редукторы, которые благодаря малым размерам удается разместить внутри обода колеса.
Двойная разнесенная главная передача (автомобиль МАЗ-5335) состоит из главной конической передачи, установлен в картере заднего моста.

Колесный редуктор главной двойной передачи состоит из следующих элементов:

• солнечной шестерни;
• коронного (ведомого) зубчатого колеса, которое жестко крепится к ступице колеса;
• водила, состоящего из двух чашек, на которых крепятся оси сател-литных зубчатых колес, жестко прикрепленных к кожуху полуосей;
• трех сателлитных зубчатых колес, сидящих на неподвижных осях водила.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задний мост автомобиля МАЗ-5335 и его элементы: а — кинематическая схема; 6 — конструкция; в — колесный редуктор; г — детали колесного редуктора; д — главная передача и дифференциал; 1 — солнечная шестерня; 2 — сателлит; 3 — наружная чашка водила; 4 — коронное ведомое зубчатое колесо; 5 — ступица заднего зубчатого колеса; 6 — полуось; 7 — колесный редуктор; 8 — тормозной механизм задних колес; 9 — стопорный штифт кожуха полуоси; 10 — кожух полуоси; 11 — центральный редуктор; 12 — тормозной разжимной кулак; 13 и 16 — крышки; 14 и 22 — стопорные кольца; 15 — упорный сухарь; 17 — ось сателлита; 18 — подшипник сателлита; 19 — стопорный болт оси сателлита; 20 — пробка заливного отверстия; 21 — контргайка подшипника ступицы; 23 — гайка подшипника ступицы; 24 — кожух полуоси; 25 — упор зубчатого колеса; 26 — внутренняя чашка водила; 27 — полуосевое зубчатое колесо; 28 — сателлит дифференциала; 29— крестовина дифцЪеренциала; 30— цилиндрический роликоподшипник; 31 — конический подшипник зубчатого колеса; 32 — фланец; 33 — манжета; 34 — регулировочные прокладки; 35, 37 — зубчатые колеса; 36 — картер редуктора; 38 — ограничитель зубчатого колеса; 39 — правая чашка дифференциала; 40 — демонтажный болт картера

 

Крутящий момент от полуоси передается на солнечную шестерню, а от нее через три сателлита и коронное зубчатое колесо на ступицу колеса. Передаточные числа колесного редуктора определяются отношением числа зубьев коронного зубчатого колеса и солнечной шестерни, поэтому изменением указанных чисел зубьев может быть получен ряд передаточных чисел при сохранении межосевого расстояния. Сателлиты не влияют на передаточное число.
Конические и гипоидные зубчатые пары очень чувствительны к нарушению расчетного взаимного расположения контактирующих профилей зубьев, при нарушении которого увеличивается уровень шума передачи, снижается КПД и срок службы. Неправильное взаимное расположение зубчатых колес может иметь место вследствие неточной регулировки при сборке или из-за упругих прогибов деталей под действием рабочих нагрузок. Для уменьшения прогибов необходимо увеличивать жесткость главной передачи, которая зависит от устройства подшипниковых узлов, типа применяемых подшипников, длины консольных участков, плотности посадки деталей и т. п.
Поскольку валы главных передач испытывают большую осевую нагрузку, в их конструкциях применяются радиально-упорные подшипники. Для увеличения жесткости главной передачи их располагают так, чтобы вершины конусов, образованных нормалями к рабочим поверхностям подшипников, находились снаружи подшипникового узла. Такое расположение требует применения разных по размерам (из-за неравномерности нагрузок на подшипники) подшипников и позволяет существенно увеличить жесткость подшипникового узла, уменьшая прогиб зубчатого колеса под действием радиальной силы, возникающей в зацеплении.
Дополнительное увеличение жесткости дает раздвижение подшипников на некоторое расстояние. При консольной конструкции ведущего конического зубчатого колеса это применяется всегда. Радикально увеличивает жесткость ведущего зубчатого колеса устранение консоли путем установки дополнительного (обычно третьего) подшипника.
Очень важным в повышении жесткости подшипникового узла является предварительный натяг подшипников, который устраняет зазоры и создает начальное сжатие тел качения. В результате предварительного натяга подшипников при сборке на тела качения подшипников действуют радиальные и осевые силы, которые после приложения рабочей нагрузки перераспределяются между подшипниками, а внутри подшипника — между телами качения.
Регулирование подшипников ведомых валов (коробка дифференциала) осуществляется с помощью специальных гаек, которые стопорятся после регулировки пластинами, имеющими выступ, входящий в паз между специальными торцевыми зубьями гаек.

Редуктор и главная передача — Автоводы

В каждом автомобиле есть своя главная передача. В случае, если автомобиль полноприводный, то количество его ведущих мостов равен количеству главных передач. В задачу главной передачи входит функция передачи тяги и крутящего момента силового агрегата, а также эффекта торможения к шасси автомобиля. По причине работы коробки передач и раздаточной коробки, в связке зацеплений главной передачи создаются очень большие механические нагрузки, так как крутящий момент силового агрегата получает многократное усиление.

В случае, если главная передача будет неисправной, машина останется без движения. Сам узел главной передачи, далеко не хрупкий. Его отличает большая надежность, но к сожалению, хоть и довольно редко, но и он может выйти из строя. Во избежание этого необходимо следить за уровнем масла в главной передаче, и периодически его менять. Что касается выбора, то использовать следует только ту марку масла, которая заявлена изготовителем автомобиля.

Рывки при движении, очень резкие торможения, старты и пробуксовки, наносят вред техническому состоянию главной передачи. При частом и длительном исполнении маневров подобного рода, дифференциал может запросто «сгореть». При нарушении зацепления, в частности регулировки во время движения автомобиля на повышенных скоростях, вы услышите своеобразный воющий звук, который будет пропадать по мере торможения автомобиля. Исправно работающий редуктор, вы слышать не должны. Помимо перечисленного, в редукторе могут износиться подшипники, сателлиты, а также отверстия их оси, расположенные в дифференциале.

У опытных водителей существует весьма простой и проверенный метод проверки состояния редуктора. Остановив разогретый автомобиль после продолжительной поездки, загляните под машину и пощупайте «чашку» главной передачи рукой. Если она будет не теплой, а разогретой до такой степени, что вы не сможете удержать руку, это верный сигнал того, что редуктор нуждается в регулировке. Это еще раз говорит о том, что автомобиль всегда нуждается в своевременном уходе.

что это, значение, принцип работы

Редуктор — это важный узел трансмиссии, назначение которого состоит в уменьшении крутящего момента коленвала и передаче его на дифференциал, вращающий колеса. Устройства отличаются в зависимости от места установки и особенностей конструкции.

Виды и типы редукторов

По месту установки и назначения различают два типа редукторов:

  • Передний, интегрированный в КПП. Предназначен для передачи момента на передние колеса полноприводных авто и машин с передним приводом;

  • Задний, устанавливаемый в задней оси. Узел приводит в движение задние колеса полноприводных машин и автомобилей с задним приводом.

В главной передаче авто используются многоступенчатые приводы, в которых используется несколько последовательно соединенных шестеренок. В классической конструкции заднего редуктора таких ступеней две — ведущая и ведомая шестерни.

В зависимости от способа сопряжения шестеренок, различают коническую, цилиндрическую и гипоидную редукторную передачу. В рулевых механизмах авто также используются червячные редукторы.

Конический

В устройстве используется пара конических шестерен, установленных под углом 90 градусов. Такие узлы применяются на заднеприводных и полноприводных машинах.

Цилиндрический

Устройство состоит из пары прямых цилиндрических шестерен, сцепленных вместе и установленных параллельно друг другу. Такая главная передача используется в КПП переднеприводных автомобилей.

Гипоидный

Две соединенные шестерни, установленные под углом 45 градусов, используются для передачи момента на полноприводных и заднеприводных авто.

Планетарный

 

Устройство выполнено в виде нескольких шестерен, расположенных в одной плоскости и сцепленных между собой.

Червячный

Узел, применяющийся только лишь в рулевом управлении, представляет собой червячную и ведомую шестерни, установленные перпендикулярно.

 

В трансмиссии авто зачастую применяются комбинированные цилиндрическо-конические узлы, ведущий и ведомый валы которых могут пересекаться или располагаться параллельно.

Автомобильные редукторы характеризуются передаточным числом. Это соотношение угловых скоростей ведущего и ведомого вала. На машинах с большой снаряженной массой, устанавливаются редукторы с большим передаточным числом. Это обеспечивает им высокий крутящий момент в сочетании с небольшой максимальной скоростью. Для обеспечения высокой скорости на легких автомобилях устанавливаются механизмы с передаточным числом порядка 5.

Редуктор и дифференциал имеют принципиально разное назначение: первый повышает или понижает крутящий момент, второй — распределяет его между осями и колесами.

Устройство, конструкция и принцип работы редуктора

 

Задний редуктор большинства полно- и заднеприводных машин конструктивно объединен с дифференциалом. Этот узел, закрепленный на заднем мосту авто, состоит из следующих деталей:

  • ведомая шестерня, которая через сателлитов передает вращение шестерням полуосей;

  • ведущая шестерня, присоединенная к карданному валу;

  • сателлиты, дифференциала, передающие момент на шестерни левой и правой полуоси.

Принцип работы главной передачи (редуктора) заднего моста основан на гипоидной передаче. Узел работает следующим образом:

  • кардан передает крутящий момент на ведущую шестерню;

  • за счет размера и положения ведомой шестерни увеличивается момент и направление вращения;

  • на шестерни полуосей мощность передается через дифференциал, выполненный с помощью шестерен-сателлитов.

Использование гипоидной передачи обеспечивает невысокий уровень шума и плавную работу главной передачи. Подобные устройства используются на большинстве заднеприводных легковушек и грузовиков. Внедорожники оснащены редуктором с гипоидной передачей и блокирующимся дифференциалом, повышающим проходимость.

На части внедорожников, в особенности на грузовиках повышенной проходимости, применяется передний мост с гипоидной передачей, аналогичной используемой на заднеприводных авто.

В переднеприводных ТС и части внедорожников не используется передний мост с редуктором. Функцию редуктора берет на себя коробка переключения передач, которая меняет угловую скорость и вращающий момент. В КПП используется сложная система осей и шестерен, образующих планетарные, цилиндрические и гипоидные передачи.

Зачем нужен редуктор

Как и коробка передач, редуктор используется для снижения скорости вращения колес и повышения крутящего момента. Его использование улучшает ходовые качества машины и снижает нагрузку на двигатель и КПП.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в ТС, отличаются высокими оборотами при низком крутящем моменте. Если подключать привод колес напрямую, нагрузка на них «задушит» мотор и автомобилю будет сложно тронуться с места.

КПП или вариатор увеличивает крутящий момент и снижает обороты, позволяя машине медленно ехать независимо от оборотов мотора. Редуктор дополнительно увеличивает крутящий момент, снижая нагрузку на остальные части трансмиссии (КПП, кардан). Это увеличивает моторесурс агрегатов, уменьшает шум и позволяет использовать более «нежные» и легкие детали трансмиссии. За счет применения редуктора повышается КПД, уменьшается расход топлива и снижается количество вредных выбросов.

Двойная или двухступенчатая главная передача автомобиля.


Двойная главная передача




Двойная главная передача отличается от одинарной тем, что имеет две пары зубчатых колес, из которых одна, как правило, коническая или гипоидная, а вторая – цилиндрическая, т. е. конструктивно такая главная передача представляет собой двухступенчатый редуктор.
Двойные главные передачи находят широкое применение на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, когда необходимое передаточное число не удается получить с помощью одинарной передачи из-за чрезмерного увеличения габаритов.

Одной из основных целей применения двойных главных передач является также необходимость разгрузить коническую пару и подшипники ведущего вала от больших окружных, радиальных и осевых сил. Кроме того, передача части нагрузки цилиндрической паре зубчатых колес способствует повышению КПД главной передачи, поскольку КПД цилиндрического зацепления выше, чем КПД конического зацепления.

Зубчатые колеса двойной главной передачи могут передавать большой крутящий момент. Передаточное число конической пары обычно варьирует от 1,5 до 2,5, остальная трансформация крутящего момента осуществляется посредством цилиндрической пары.

Различают два типа двойных главных передач – центральную и разнесенную (раздельную).

***

Центральная главная передача

В отечественном автомобилестроении наиболее распространена центральная главная передача, в которой обе пары зубчатых колес помещены в общий картер, расположенный в центральной части ведущего моста автомобиля.

На рис. 1 показана главная передача автомобиля КамАЗ-4310.
У этой главной передачи первая пара зубчатых колес (первая ступень) является конической, а вторая – цилиндрической. Конические зубчатые колеса имеют спиральные зубья, цилиндрическая – косозубые. Общее передаточное число главной передачи – 7,22.

Ведущее коническое зубчатое колесо редуктора среднего моста установлено на шлицах ведущего вала. Ведомое коническое зубчатое колесо 3 установлено на вал ведущего цилиндрического зубчатого колеса на шпонке 4. Ведущее зубчатое колесо 5 выполнено в одном блоке с валом. Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 23 болтами 22 прикреплено к чашкам 17 дифференциала.
Вал ведущего цилиндрического зубчатого колеса установлен на двух конических роликовых подшипниках 6 и 9, расположенных в стакане 7, и одном цилиндрическом подшипнике 26, установленном в картере передачи.

Предварительный натяг подшипников конической пары зубчатых колес устанавливается путем подбора толщины регулировочных шайб 12, находящихся между внутренними обоймами подшипников.

Регулировка зацепления (пятна контакта) конических зубчатых колес производится подбором толщины пакетов регулировочных прокладок 13, которые устанавливаются под фланцы стаканов 7 конических подшипников.
Регулировка положения ведомого цилиндрического зубчатого колеса относительно ведущего осуществляется регулировочными гайками 15, находящимися с двух сторон дифференциала. Для смазывания подшипниковых узлов в картере главной передачи имеются маслосборники, из которых масло по каналам в стенках картера поступает к подшипникам.

Главные передачи среднего и заднего мостов обычно унифицируются . К переднему мосту картер главной передачи крепится фланцем, расположенным в вертикальной плоскости. Поэтому главные передачи переднего моста не взаимозаменяемы с главными передачами среднего и заднего мостов.

***



Разнесенная двойная главная передача

Размеры центрального редуктора главной передачи напрямую влияют на величину дорожного просвета, а следовательно, на проходимость автомобиля по мягким грунтам. Кроме того, размеры главной передачи переднего ведущего моста определяют высоту размещения двигателя и компоновку автомобиля в целом. Поэтому с целью увеличения передаточного числа главной передачи при неизменных размерах центрального редуктора вторую ступень двойной главной передачи иногда размещают в районе ведущих колес (рис. 2).

Двойную главную передачу, у которой вторая пара зубчатых колес размещается в приводе к каждому из ведущих колес, называют разнесенной главной передачей. Она состоит из центральной конической или гипоидной пары зубчатых колес и двух колесных планетарных редукторов (рис. 2, а).
Такие передачи позволяют разгрузить коническую передачу и карданную передачу от больших крутящих моментов и, следовательно, сделать эти узлы надежными при оптимальной компактности и весе.

Крутящий момент увеличивается в основном в колесных редукторах (рис. 2, б), в состав которых входят солнечное зубчатое колесо 4, эпициклическое зубчатое колесо 8, три сателлита 5, вращающихся на осях 6, закрепленных на водиле 7.
Эпициклическое зубчатое колесо соединено со ступицей ведущего колеса автомобиля. Водило неподвижно закреплено на фланцах рукавов полуосей. От центральной конической передачи момент через полуоси передается на солнечные зубчатые колеса, которые вращают сателлиты, а те, в свою очередь, вращают эпициклические зубчатые колеса со ступицами.

На ряде зарубежных автомобилей большой грузоподъемности в планетарном колесном редукторе неподвижным является эпициклическое зубчатое колесо, а водило связано со ступицей колеса. Это позволяет получить несколько большее передаточное число при тех же габаритах колесных редукторов.

Колесные редукторы могут представлять собой цилиндрическую пару зубчатых колес с внутренним зацеплением, как на автомобилях марки «УАЗ» (рис. 3), или конический редуктор по типу межколесного дифференциала, как на автомобилях марки «MAN».

К недостаткам разнесенной главной передачи следует отнести относительную сложность конструкции и большую трудоемкость технического обслуживания.

***

Дифференциал


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Как разобрать и отрегулировать редуктор главной передачи УАЗ-3151, -31512, -31514, -31519

Редуктор разбираем для ремонта и замены деталей

Снимаем передний мост, как указано в предыдущей статье

Снимаем поворотные кулаки

С помощью ключей на 14 и 17 откручиваем два болта и шесть гаек крепления частей картера редуктора

Вынимаем болты и разъединяем части картера

Снимаем картонную прокладку и вынимаем коробку сателлитов с ведомой шестерней

Снимаем фланец ведущей шестерни

 

Откручиваем ключом на 14 шесть болтов крепления крышки подшипника ведущей шестерни

Снимаем крышку подшипника

 

При сборке нужно обеспечить совпадение дренажного масляного канала в крышке, картере и прокладках

Снимаем прокладку и кольцо

Нанося удары молотком через выколотку из мягкого металла по торцу вала ведущей шестерни, выпрессовываем ее

 

Стягиваем съемником с вала наружное кольцо и заднее внутреннее кольцо сдвоенного роликового подшипника

Снимаем заднее внутреннее кольцо и наружное кольцо подшипника

Маркируем кольца подшипника, чтобы при сборке установить их на прежние места

Снимаем регулировочные шайбы и дистанционную втулку

 

Стягиваем съемником внутреннее кольцо подшипника

Если нет съемника, подшипники можно сбить молотком, нанося удары по внутреннему кольцу через выколотку

 

Стягиваем съемником и снимаем роликовый подшипник

 

Наружные кольца подшипников коробки сателлитов можно выпрессовать специальным съемником или воспользоваться инерционным съемником с крючком на конце

 

Съемником спрессовываем с коробки сателлитов внутренние кольца подшипников с роликами

Снимаем кольца и регулировочные шайбы

Складываем подшипники в комплекте с кольцами и регулировочными шайбами, чтобы при сборке установить детали на прежние места

Кернером помечаем взаимное положение ведомой шестерни и коробки сателлитов

 

Зажимаем коробку сателлитов в тиски и головкой на 19 откручиваем десять болтов крепления ведомой шестерни

Снимаем ведомую шестерню, при необходимости нанося удары через мягкую выколотку молотком

 

Откручиваем головкой на 14 восемь болтов, соединяющих части коробки

Разъединяем коробку сателлитов и снимаем упорную шайбу полуосевой шестерни

 

Снимаем полуосевую шестерню

Снимаем ось с двумя сателлитами и сателлиты с оси

 

Вынимаем другую ось сателлитов и снимаем их

Вынимаем полуосевую шестерню и ее упорную шайбу

Перед сборкой промываем все детали в керосине или дизельном топливе и осматриваем их

На деталях недопустимы любые трещины. На зубьях шестерен не должно быть задиров, выкрашиваний и сильного износа

Подшипники должны вращаться легко без щелчков и заеданий. На роликах и кольцах недопустимы выкрашивания, сколы и сильный износ

Сепараторы подшипников не должны иметь разрывов и деформаций.

Поврежденные и изношенные детали заменяем. После пробега более 100 тыс. км рекомендуем заменить подшипники независимо от их состояния.

Собираем главную передачу в последовательности, обратной разборке, смазав подшипники и шестерни трансмиссионным маслом.

Подшипники можно напрессовать ударами молотка через подходящие по размерам:

— инструментальную головку или отрезок трубы;

— трубчатый ключ

 

Наружные кольца подшипников коробки сателлитов запрессовываем в картер ударами молотка по кругу через выколотку из мягкого металла

Болты крепления частей коробки сателлитов, болты крепления ведомой шестерни, а также их резьбовые отверстия перед сборкой обезжириваем растворителем или ацетоном и наносим на резьбу анаэробный герметик

Особое внимание обращаем на чистоту торцевых посадочных поверхностей ведомой шестерни и коробки сателлитов. Малейшие загрязнения или забоины на них недопустимы

Имеющиеся повреждения удаляем абразивным инструментом с последующей тщательной промывкой деталей в керосине или дизельном топливе

Регулировка подшипников и зацепления шестерен главной передачи

Регулировку производим только при замене шестерен (комплектно), подшипников, а также при появлении шума при работе главной передачи

Подшипник ведущей шестерни регулируем подбором толщины пакета прокладок между его внутренними кольцами. Для этого собираем узел ведущей шестерни с чистыми, смазанными трансмиссионным маслом подшипниками. Манжету в крышку при этом не устанавливаем

Гайку хвостовика затягиваем моментом 17–21 кгс.м. После этого шестерня должна проворачиваться рукой без большого усилия, а осевой люфт отсутствовать

Если имеется осевой люфт, снимаем одну из регулировочных прокладок. При слишком тугом вращении одну прокладку добавляем

 

Окончательно проверяем регулировку динамометром, зацепив его за отверстие фланца

Усилие при проворачивании шестерни должно быть в пределах 1,5–3,0 кгс для приработанных и 2,0–3,5 кгс для новых подшипников

Подшипники коробки сателлитов регулируем в следующем порядке:

— напрессовываем внутренние кольца с роликами на шейки коробки так, чтобы между кольцом подшипника и торцом коробки оставался зазор 3,0–3,5 мм. Подшипники должны быть чистыми и смазанными маслом.

Устанавливаем коробку сателлитов в картер главной передачи, укладываем прокладку в разъем картера и равномерно подтягиваем болты и гайки картера, соединяя его части. При этом вращаем ведущую шестерню для правильной установки роликов в подшипниках.

Окончательно затягиваем болты и гайки картера

Отворачиваем болты и гайки, осторожно разъединяем картер и вынимаем коробку сателлитов.

Щупом измеряем зазоры между каждым подшипником и торцом коробки.

Подбираем пакет прокладок, толщина которого равна суммарному зазору у обоих подшипников и добавляем еще одну прокладку толщиной 0,1 мм для создания предварительного натяга

Снимаем внутренние кольца подшипников, разделяем подобранный пакет прокладок пополам и, установив прокладки на свои места, напрессовываем внутренние кольца подшипников до упора.

После этого, регулируем боковой зазор в зацеплении шестерен, для чего:

устанавливаем коробку сателлитов, соединяем половины картера, затягиваем болты и гайки

 

Измеряем боковой зазор в зацеплении индикатором, покачивая ведущую шестерню в обе стороны

На радиусе 40 мм у фланца ведущей шестерни (центры болтов) показания индикатора должны быть в пределах 0,35–0,77 мм.

Для увеличения зазора снимаем прокладки из-под подшипника коробки сателлитов со стороны ведомой шестерни и переставляем их под другой подшипник. Для уменьшения зазора поступаем наоборот

Собираем редуктор, устанавливаем манжету, при сборке наносим на прокладку и резьбу болтов герметик

Окончательно проверяем работу редуктора, вращая фланец ведущей шестерни. Не должно ощущаться заедания в зацеплении, вращение должно быть плавным, без щелчков и люфта

Редуктор | Типы и применение

Направляющая редуктора

Зубчатый редуктор, также известный как редуктор скорости и коробка передач, представляет собой устройство передачи энергии, которое снижает входную скорость вращения. Редукторы помогают увеличить крутящий момент двигателя и позволяют приемному устройству вращаться под действием создаваемого крутящего момента. Эти устройства повышают эффективность операций. Например, двигатели обычно предназначены для работы с определенной частотой вращения. Хотя эту скорость можно регулировать с помощью частотно-регулируемого привода, во многих случаях более выгодно использовать специальный набор шестерен для регулировки скорости.


Рис. 1 Планетарный редуктор SunUs серии HG со стойкой и шестерней


Редукторы скорости подключают источник питания (обычно двигатель или двигатель) к ведомой нагрузке. Он регулирует крутящий момент / скорость между источником питания и нагрузкой, соединяя источник питания и ведомую нагрузку с шестернями, имеющими разные передаточные числа. Передаточное число определяется «зубьями» на шестернях. Зацепляющиеся шестерни с разным числом зубьев изменяют выходную скорость / крутящий момент.Вот видео, которое демонстрирует, как передаточное число влияет на выходную скорость с шестернями Lego.

Корпус обычно содержит два или более набора шестерен (в зависимости от желаемого передаточного числа), опорные подшипники, валы и уплотнения. В корпусе также находятся смазочные материалы для зубчатых передач и подшипников. Коробка передач переключает передачи с помощью сцепления. Сцепление — это механическое устройство, которое отсоединяет шестерни и зацепляет их.

Объяснение основного механизма

Зубчатые редукторы подключают источник энергии (обычно двигатель или мотор) к ведомой нагрузке.Он регулирует крутящий момент / скорость между источником питания и нагрузкой, соединяя источник питания и ведомую нагрузку с шестернями, имеющими разные передаточные числа. Передаточное число определяется «зубьями» на шестернях. Зацепляющиеся шестерни с разным числом зубьев изменяют выходную скорость / крутящий момент. Вот видео, которое демонстрирует, как передаточное число влияет на выходную скорость с шестернями Lego.


Электродвигатели обычно предназначены для работы с определенной частотой вращения (оборотов в минуту).Хотя эту скорость можно регулировать с помощью частотно-регулируемого привода, во многих случаях более выгодно использовать специальный набор шестерен для регулировки выходной скорости, тем самым увеличивая крутящий момент. Редукторы используются для управления всеми типами промышленных и бытовых машин, включая автомобильные, велосипедные и конвейерные системы, которые требуют безопасного и эффективного снижения скорости двигателя. Обычно они состоят из нескольких шестерен, которые работают вместе внутри корпуса коробки передач. В соответствии с потребностями и спецификациями различных приложений могут быть предоставлены различные конструкции системы редуктора.

Две основные конфигурации — редукторы с прямым и параллельным валом. Что касается прямого угла, мы можем также различать червячные, конические и гипоидные зубчатые передачи. Наиболее распространенными типами с параллельным валом являются цилиндрические, косозубые и планетарные редукторы. Некоторые редукторы представляют собой комбинацию разных типов, специально разработанных для определенных применений. Давайте посмотрим на некоторые распространенные механизмы коробки передач и проверим их характеристики, преимущества и недостатки.

Цилиндрическая шестерня Рис.2 Рисунок цилиндрической шестерни

Цилиндрические редукторы могут работать с высокими передаточными числами с КПД, близким к 100%, но они очень громкие в работе. Эти шестерни могут правильно зацепиться только в том случае, если они установлены на параллельных валах. Недостаток цилиндрических зубчатых колес состоит в том, что зубья внезапно встречаются по прямой линии по всей ширине, вызывая шум. Этот шум причиняет особые неудобства при движении на высоких скоростях. Поэтому они часто используются в низкоскоростных приложениях или там, где контроль шума не является проблемой.


Червячная передача Рис. 3 Система червячной передачи

Этот тип редуктора имеет прямоугольную конструкцию, которая создает меньше шума и вибрации, поскольку большая часть контакта создается при скольжении. В прошлом он использовался для приводных источников, но был заменен редукторами с ортогональными осями из-за низкой эффективности трансмиссии. Червячные редукторы обеспечивают простой и компактный способ достижения высокого крутящего момента передаточного числа на низких скоростях. Однако недостатком является то, что КПД намного ниже.Поскольку механизм червячной передачи имеет одностороннюю конструкцию, он обеспечивает более высокий уровень безопасности и надежности (только червяк приводит в движение червячное колесо).


Цилиндрическая шестерня Рис. 4 Цилиндрическая шестерня

У винтового типа передняя кромка зуба не параллельна оси вращения, а под определенным углом. Шестерня изогнута, а ее профиль зуба описывает спираль. Цилиндрические шестерни могут зацепляться параллельно или поперечно, но грузоподъемность значительно снижается. В редукторах с косозубой шестерней шестерни обычно заблокированы под углом 90 градусов.Обычно они находятся в параллельном или перекрещивающемся положении. Благодаря своей конструкции они намного тише при работе, чем прямозубые шестерни. Кроме того, косозубые редукторы более эффективны и могут выдерживать более высокие подвесные нагрузки.


Планетарная шестерня Рис. 5 Планетарный редуктор

Четырьмя основными компонентами этого редуктора скорости являются солнечная шестерня, планетарные шестерни, коронная шестерня и каретка. Он характеризуется тем, что коронная шестерня вращается вокруг солнечной шестерни. Он компактен и может работать с высокими передаточными числами, таким образом передавая большой крутящий момент, и эффективен даже на низких скоростях.Типичная потеря эффективности составляет всего 3% на ступень.

Этот КПД гарантирует, что большая часть энергии, потребляемой редуктором, умножается и передается на крутящий момент, а не на механические потери внутри коробки передач. Еще одно преимущество — распределение нагрузки. Передаваемая нагрузка распределяется между несколькими шестернями и планетами, что приводит к значительному увеличению крутящего момента. Они могут передавать крутящий момент, который в три раза выше, чем у цилиндрического редуктора аналогичного размера. Основными преимуществами этого типа редуктора, помимо вышеупомянутой эффективности, являются его компактный размер, низкий зазор и высокое соотношение крутящего момента к массе.

Коническая шестерня Рис. 6 Конический редуктор

Как видно из изображения выше, конические редукторы имеют очень типичную конструктивную особенность: угловой коленчатый рычаг. Операторы могут переключаться между продольным и поперечным вращением, что обеспечивает дополнительную гибкость. Конические шестерни состоят из двух пересекающихся валов, а поверхность зубьев шестерни имеет форму конуса. Такая конструкция обеспечивает максимальную гибкость в выборе угла между валами (чаще всего 90 градусов).Шум на высоких скоростях также является проблемой. Они могут работать с более низкими передаточными числами с более высоким КПД (около 95%). Обычно они используются только на более низких скоростях.

А как насчет магнитных шестерен?

Без фрагментов, без смазки и без износа. Эти редукторы скорости действительно являются очень заманчивыми преимуществами нового типа редуктора, популярность которого в последние годы значительно выросла. Как следует из названия, этот тип использует магнитное притяжение для увеличения скорости и крутящего момента, вместо того, чтобы перемещать шестерни друг против друга.Но с помощью современных технологий магнитные шестерни имеют больший вес и относительно низкий выходной крутящий момент по сравнению с их традиционными аналогами. Таким образом, они остаются специальными решениями для особых случаев, таких как приложения с высокими затратами на техническое обслуживание и работы в суровых условиях.


Рис. 7 Различные типы шестерен

Независимо от типа применения, при выборе зубчатого редуктора следует учитывать множество факторов. Прежде всего, вы должны подумать, какой крутящий момент вам понадобится для вашего приложения.Ваша коробка передач должна увеличивать крутящий момент до уровня, который позволяет двигателю перемещать другой компонент с достаточной скоростью. Вам нужно обращать внимание как на минимальный, так и на максимальный крутящий момент, а также повторяющийся пиковый крутящий момент, крутящий момент ускорения и тормозной крутящий момент. Вторая ключевая характеристика — это скорость, которая напрямую связана с передаточным числом, поскольку она определяет скорость вращения на выходе в об / мин. Более того, на выбор наиболее подходящего редуктора влияет множество факторов, включая центровку валов, рабочий цикл, люфт, эффективность, схему установки, размер, вес, шум, стабильность трансмиссии, срок службы и требования к техническому обслуживанию.И последнее, но не менее важное: ваш бюджет повлияет на количество вариантов.

Нужна помощь в поиске следующего редуктора? Выставка

IMTS объединяет производителей со всего мира. Отправьте нам сообщение с вашими требованиями, и наши эксперты IMTS с радостью ответят на ваши вопросы.

Что такое редуктор скорости? Как работает редуктор скорости?

Что такое редуктор? Редукторы скорости — довольно простые механизмы.Редуктор скорости — это просто зубчатая передача между двигателем и оборудованием, которая используется для уменьшения скорости, с которой передается мощность. Редукторы скорости, также называемые зубчатыми редукторами, в основном представляют собой механические устройства, используемые для двух целей. Существенное применение зубчатых редукторов — это дублирование измерения крутящего момента, создаваемого источником питания информации, для увеличения объема полезной работы.

Что делают редукторы скорости? Редукторы

в основном выполняют две функции.Во-первых, они умножают крутящий момент, создаваемый источником питания (входом). Во-вторых, редукторы скорости, как следует из названия, уменьшают скорость на входе, чтобы на выходе была правильная скорость.

Как редуктор увеличивает крутящий момент при уменьшении скорости? Выходная шестерня редуктора скорости имеет больше зубьев, чем входная шестерня. Таким образом, в то время как выходная шестерня может вращаться медленнее, уменьшая скорость входного, крутящий момент увеличивается.

Таким образом, они используют источник входной мощности и увеличивают крутящий момент, уменьшая скорость.

Редукторы

бывают разных форм и размеров, но некоторые из наиболее распространенных редукторов — это коробки передач.

Нужна рука при выборе редуктора?

Тип или модель редуктора скорости, которая подходит для вашего применения, будет определяться спецификацией приложения и проекта. Однако недавно мы опубликовали руководство, призванное помочь вам ориентироваться в мире редукторов скорости и поставщиков редукторов. Эта бесплатная загрузка проведет вас через десять наиболее важных аспектов выбора поставщика редуктора скорости с червячной передачей, а также редуктора скорости.В руководстве вы найдете:

  • Купить у производителя или в продаже?
  • Как устанавливать стандарты качества
  • Определение технических характеристик продукта
  • Из чего складывается стоимость коробки передач
  • Что такое разумное время выполнения заказа?
  • Процесс проектирования
  • Цитирование
  • Тестирование
  • Формальный процесс рисования и окончательное предложение
  • Утверждение и заказы на поставку

Руководство «Как выбрать поставщика коробки передач» позволит вам с уверенностью выбрать поставщика и пройти через процесс заказа.

Нажмите здесь или на кнопку «Загрузить сейчас», чтобы получить бесплатную копию руководства!


Ознакомьтесь с другими нашими сообщениями о редукторах:

Редуктор скорости

по сравнению с коробкой передач | Что такое коробка передач? Сравните оба сегодня с Torque

В последнее время мы сталкиваемся с множеством вопросов о коробках передач и редукторах скорости. Итак, в этой статье мы соберем всю информацию, которая вам понадобится для понимания редукторов и коробок передач.

Редуктор и коробка передач

Если посмотреть на редуктор vs.коробка передач зачастую разница только в терминологии. Это потому, что все редукторы являются коробками передач. Однако не все коробки передач являются редукторами. Это может показаться немного сложным, но на самом деле все довольно просто.

Редукторы скорости — это зубчатые передачи между двигателем и механизмом. Назначение редуктора скорости — уменьшить число оборотов, передаваемых между этими двумя конечными точками. Редукторы скорости принимают крутящий момент , создаваемый двигателем (входной сигнал), и умножают его.Во-вторых, редукторы скорости, как следует из названия, уменьшают скорость (выход об / мин) на входе так, чтобы на выходе была правильная скорость.

Термин «коробка передач» — это просто общий термин для зубчатой ​​передачи между двигателем и частью механизма. Следовательно, все редукторы являются коробками передач.

Однако не все коробки передач снижают скорость входа. Редукторы, хотя и не являются обычным явлением, на самом деле можно настроить для увеличения скорости входного вала. Безусловно, наиболее распространенным типом редукторов являются редукторы, но было бы неправильно говорить, что все редукторы являются редукторами.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о том, что такое редуктор скорости?

Что такое угловая коробка передач?

Недавно мы опубликовали статью, посвященную непосредственно этому вопросу, которую вы можете прочитать здесь. Проще говоря, угловой привод — это механизм с зубчатой ​​передачей, который может передавать крутящий момент / об / мин на 90 градусов для поворота.

Как работают редукторы?

Вы можете найти этот ответ в этой статье. Однако быстрый ответ заключается в том, что выходная шестерня редуктора скорости имеет больше зубьев, чем входная шестерня.Таким образом, в то время как выходная шестерня может вращаться медленнее, уменьшая скорость входного, крутящий момент увеличивается.

Как выбрать коробку передач или поставщика коробок передач?

Недавно мы написали руководство специально для вас! В этом руководстве мы рассмотрим десять наиболее важных моментов, которые следует учитывать при выборе поставщика коробки передач.

Сюда входят:

  • Купить у производителя или в продаже?
  • Как устанавливать стандарты качества
  • Определение технических характеристик продукта
  • Из чего складывается стоимость коробки передач
  • Что такое разумное время выполнения заказа?
  • Процесс проектирования
  • Цитирование
  • Тестирование
  • Формальный процесс рисования и окончательное предложение
  • Утверждение и заказы на поставку

Руководство «Как выбрать поставщика коробки передач» позволит вам с уверенностью выбрать поставщика и пройти через процесс заказа.

Нажмите здесь или на кнопку «Загрузить сейчас» выше, чтобы получить бесплатную копию руководства!

Как выбрать передаточное число редуктора?

Это первая серия редукторов, состоящая из нескольких частей. В этой первой части мы рассмотрим выбор правильного передаточного числа для зубчатого редуктора.

Информация предоставлена ​​компанией Bodine Electric.

Зубчатые редукторы являются неотъемлемой частью систем механической передачи энергии, используемой для преобразования скорости и крутящего момента.Выбор подходящего для приложения — довольно простой процесс. Первый шаг при выборе редуктора — это знать требуемый крутящий момент и скорость, а также наиболее подходящий тип двигателя для использования. Затем можно определить, нужен ли редуктор в конкретном случае. Если да, то следующим шагом будет выбор правильного типа и соотношения сторон.

В разрезе мотор-редуктор, показывающий внутреннюю червячную передачу. (Изображение предоставлено компанией Bodine Electric)

Итак, что делает редуктор? Наиболее распространенные преимущества заключаются в том, что они могут снизить скорость, увеличить крутящий момент и решить проблемы несоответствия инерции.Например, чтобы снизить скорость, необходимая величина будет зависеть от типа используемого двигателя. Это связано с тем, что некоторые двигатели могут работать на низких скоростях (например, менее 1000 об / мин) без зубчатого редуктора, в то время как другие не могут.

Для уменьшения скорости передаточное число рассчитывается по формуле:

G = N ДВИГАТЕЛЬ / N НАГРУЗКА

, где G — передаточное число, а N — угловая скорость двигателя и нагрузки.

Принцип работы редукторов заключается в том, что они существенно увеличивают выходной крутящий момент двигателя.Так, например, небольшой двигатель с зубчатым редуктором может быть дешевле и меньше, чем более крупный двигатель без зубчатого редуктора, обеспечивающий равный крутящий момент.

Для расчета необходимого передаточного числа, когда необходимо умножение крутящего момента, используйте уравнение:

G = T НАГРУЗКА / [T ДВИГАТЕЛЬ x e ШЕСТЕРНИ ]

, где G — передаточное число, T — крутящий момент, а e — КПД.

Другой функцией редукторов является уменьшение инерции отраженной нагрузки на двигатель в квадрат передаточного числа.Для большинства приложений, связанных с перемещением, но особенно для высокопроизводительных, идеальным условием является то, чтобы инерция отраженной нагрузки была равна инерции двигателя.

Для расчета передаточного числа, когда согласование инерции является основной задачей, извлеките квадратный корень из отношения инерции нагрузки к инерции двигателя, как в уравнении:

G = sqroot [J НАГРУЗКА / J ДВИГАТЕЛЬ ]

, где G — передаточное число, а J — инерция двигателя и нагрузки.

Во второй части мы рассмотрим различные типы редукторов и способы их выбора.

Бауэр GMC

В этом блоге мы разберем различия между редукторами, редукторами и коробками передач. На самом деле это довольно простая задача, потому что все эти термины могут относиться к одному и тому же механическому оборудованию.

Редуктор = редуктор

Редукторы также известны как редукторы скорости. Механический аксессуар под любым из этих названий предназначен для уменьшения числа оборотов в минуту (оборотов в минуту), передаваемых между двигателем и оборудованием, которое он питает.Редуктор скорости эффективно 1) снижает скорость, создаваемую двигателем, для управления скоростью, с которой работает оборудование, а 2) увеличивает крутящий момент, создаваемый двигателем. Умножение крутящего момента, создаваемого двигателем, увеличивает количество полезной мощности для машины — этот процесс, как говорят, создает «механическое преимущество». В более широком контексте зубчатый редуктор — это в основном инструмент, используемый для повышения эффективности работы предприятия.

«Коробка передач» — универсальный термин

Термин «коробка передач» используется для обозначения любой части оборудования, соединяющей двигатель и машину, которая состоит из ряда шестерен, также известных как зубчатая передача.Он получает первичную входную скорость от двигателя и изменяет ее на другую выходную скорость с помощью своих шестерен. Различные типы и комбинации шестерен служат для определенных целей. Типы шестерен, используемых в коробках передач, включают прямозубые, конические, спиральные, косозубые и червячные передачи. Эффективность коробки передач определяется ее передаточным числом, которое представляет собой отношение оборотов источника входного сигнала к оборотам источника выходного сигнала.

Предполагается, что редуктор скорости будет иметь более высокое передаточное число коробки передач, где частота вращения источника входного сигнала больше, чем частота вращения источника выходного сигнала.Однако не все коробки передач являются редукторами скорости или редукторами. Есть и другие типы коробок передач, которые выполняют разные функции. Например, редуктор другого типа выполняет функцию, противоположную редуктору скорости, — он увеличивает скорость, создаваемую двигателем, и снижает крутящий момент.

Компания Bauer GMC предлагает широкий ассортимент редукторов, которые созданы для максимальной эффективности работы вашего предприятия и увеличения срока службы вашего двигателя. В этом блоге вы узнаете, как выбрать редуктор, соответствующий вашим конкретным потребностям.Также у нас есть высококвалифицированная команда специалистов, способных отремонтировать редукторы и мотор-редукторы. Свяжитесь с нами сегодня, если вам нужны высококачественные мотор-редукторы!

Редукторы скорости | Конструкция машины

Редукторы скорости — это механические устройства, обычно используемые для двух целей. Основное использование — умножение крутящего момента, создаваемого источником входной мощности, для увеличения объема полезной работы. Они также снижают скорость входного источника питания для достижения желаемой выходной скорости.

Выбор и интеграция редукторов скорости влечет за собой гораздо больше, чем просто выбор одного редуктора из каталога. В большинстве случаев указанные максимальный крутящий момент, скорости и радиальные нагрузки нельзя использовать одновременно. Для соответствия широкому диапазону динамических приложений необходимо применять соответствующие коэффициенты обслуживания. А после выбора подходящего редуктора правильная установка и обслуживание становятся ключами к продлению срока службы.

Редукторы категории

Широкий ассортимент механических редукторов скорости включает шкивы, звездочки, шестерни и фрикционные приводы.Есть также электротехнические изделия, которые могут изменять скорость двигателя. Это обсуждение будет сосредоточено на редукторах скорости с закрытым приводом, также известных как зубчатые передачи и коробки передач, которые имеют две основные конфигурации: рядный и прямой угол. Каждое из них может быть достигнуто с помощью разных типов зубчатых колес. Линейные модели обычно состоят из косозубых или прямозубых шестерен, планетарных шестерен, циклоидальных механизмов или генераторов гармонических волн. Планетарные конструкции обычно обеспечивают наивысший крутящий момент в самом маленьком корпусе. Циклоидные и гармонические приводы предлагают компактную конструкцию с более высокими передаточными числами, в то время как винтовые и цилиндрические редукторы, как правило, наиболее экономичны.Все довольно эффективны.

Прямоугольные конструкции обычно изготавливаются с червячной или конической зубчатой ​​передачей, хотя также доступны гибридные приводы. Червячные передачи, возможно, являются наиболее экономичным решением для редукторов, но обычно имеют минимальное передаточное число 5: 1 и теряют значительную эффективность при повышении передаточных чисел. Конические редукторы очень эффективны, но имеют верхний предел эффективного снижения скорости 6: 1. Тип применения определяет, какая конструкция редуктора скорости наилучшим образом удовлетворяет требованиям.

Перед тем, как выбрать какой-либо редуктор, необходимо собрать спецификации для правильного размера и установки устройства: крутящий момент, скорость, мощность в лошадиных силах, КПД редуктора, коэффициент обслуживания, монтажное положение, параметры подключения и требуемый срок службы. В некоторых приложениях также важны величина люфта, погрешность трансмиссии, жесткость на кручение и момент инерции.

Соотношение крутящего момента, скорости, мощности

Необходимый крутящий момент, возможно, является наиболее важным критерием, так как от него зависит объем работы, которую должен выполнить редуктор скорости.Хотя в простых приложениях определение крутящего момента может быть относительно несложным, в сложном оборудовании это может быть затруднительно. Инерция, трение и гравитация — физические явления, которые имеют тенденцию противодействовать движению, — должны быть идентифицированы, чтобы можно было создать достаточный крутящий момент для их преодоления. Учет коэффициентов трения, ускорения и замедления инерционных масс важен при расчете необходимого крутящего момента. Более подробное обсуждение этих элементов можно найти в Справочнике по машинному оборудованию , Справочнике по проектированию систем движения и других публикациях по проектированию машин.

Чтобы быстрее найти требуемый крутящий момент для существующей машины, необходимо снять показания силы тока с двигателя путем определения потребляемого тока. Затем можно произвести расчеты, чтобы найти необходимую мощность в лошадиных силах. Наконец, используя стандартную формулу крутящего момента и учитывая различные передаточные числа, можно определить конечное значение крутящего момента.

После определения требуемой мощности необходимо учитывать коэффициент обслуживания, чтобы правильно определить размер устройства. Коэффициент обслуживания учитывает другие эксплуатационные параметры, включая продолжительность рабочих дней, количество пусков и остановок, характеристики нагрузки и источники питания.Большинство редукторов рассчитаны на максимальный крутящий момент при заданном количестве часов эксплуатации. Ограничивающим фактором в этих характеристиках является не прочность шестерни или вала, а срок службы подшипника. Поскольку подшипники должны выдерживать разделительные усилия шестерен под нагрузкой, нагрузка меньше максимального значения увеличивает срок службы редуктора. И наоборот, увеличение переменных нагрузки, как указано выше, приведет к сокращению срока службы коробки передач. Следовательно, чтобы достичь требуемого эффективного крутящего момента, необходимо применить соответствующие эксплуатационные коэффициенты.

На этом этапе можно выбрать редуктор скорости и двигатель. Обычно выбирается основной источник энергии, такой как двигатель или двигатель, который работает с определенной скоростью. Достижение правильного передаточного числа редуктора скорости и результирующего увеличения крутящего момента — это просто вопрос деления скорости двигателя на скорость ведомого элемента. Затем можно определить подходящий размер двигателя, подставив различные коэффициенты и значения в стандартную формулу мощности.

Продолжить на странице 2

Интегрирующие редукторы

После выбора следующий вопрос — как коробка передач будет интегрирована в машину.Основное беспокойство вызывает то, как будет установлена ​​коробка передач и как она будет связана с водителем и ведомой нагрузкой.

Ориентация вала — одно из первых соображений. Во многих случаях желательно, чтобы входной или выходной вал был ориентирован вертикально. В этой ситуации необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить надлежащую смазку. Масло или консистентная смазка в коробке передач не только защищает от износа шестерен, но и снижает износ подшипников. Таким образом, когда один из валов установлен вертикально, самый верхний опорный подшипник может не получить необходимой смазки.В некоторых конструкциях коробок передач брызг и запотевания, создаваемые шестернями, вращающимися в масляном резервуаре, достаточно для обеспечения надлежащей смазки, но в низкоскоростных типах необходимо устанавливать предварительно смазанные герметичные подшипники. В других высокоскоростных приложениях может потребоваться установка внутренних или внешних насосов для доставки смазки в соответствующее место. Если вал необходимо установить вертикально, важно определить, нужен ли альтернативный метод смазки.

Следующее соображение — это то, как редуктор будет подключен к источнику питания и к ведомой нагрузке. Варианты включают в себя привод с помощью шкива, звездочки или шестерни, соединение с муфтой, линейным валом или универсальным шарниром, а также установку вала непосредственно на ведомый вал.

При соединении со шкивом, звездочкой или шестерней основной проблемой является радиальная нагрузка, обычно известная как нагрузка свеса. Подшипники вала предназначены не только для поддержки сил разъединения шестерен, но и для восприятия определенных радиальных и осевых нагрузок на сами валы.При движении со шкивами и звездочками возникает радиальная сила, поскольку ремень или цепь пытается вращать вал. Величину этой силы можно рассчитать как передаваемый крутящий момент, деленный на радиус шкива или звездочки. Однако обычно это не единственная побочная сила. Шкив или цепь натянуты с ведущей стороны, но имеют некоторый провисание с задней стороны. Чтобы уменьшить возникающий шум и предотвратить проскальзывание ремня или скачки зубьев, обычно устанавливают натяжное устройство. Когда ремень или цепь натянуты, возникает дополнительная радиальная нагрузка.При выборе зубчатой ​​передачи необходимо учитывать сочетание радиальной нагрузки из-за крутящего момента и натяжения.

При соединении редуктора скорости с муфтой и, в меньшей степени, линейных валов и карданных шарниров, центровка является основной проблемой. Из-за допусков на обработку корпусов редукторов и монтажных пластин рекомендуется использовать гибкие муфты. Без точной центровки использование жесткой муфты может создать чрезмерные боковые нагрузки на подшипники вала. Даже в случае гибких муфт необходимо правильное выравнивание, так как большинство муфт допускают параллельное смещение только равное 0.005–0,010 дюйма и угловое смещение от 1 до 3 °. Многие конструкции муфт подходят для различных применений, но для максимального срока службы редуктора муфта должна подходить для работы.

Третий вариант подключения коробки передач — установка ее непосредственно на ведомый вал с выходным валом с полым отверстием. Это снижает проблемы соосности и радиальных нагрузок, а также экономит место. Опорный рычаг от коробки передач к раме машины предотвращает вращение коробки передач вокруг вала.

Многие конструкции редукторов позволяют устанавливать двигатель непосредственно на редуктор. Эти конструкции включают либо чрезвычайно точные фланцы, позволяющие напрямую подключать двигатель к редуктору, либо другие адаптеры со встроенными муфтами. Это устраняет необходимость в отдельной установке двигателя, но обычно это практично только с двигателями меньшего размера.

Несмотря на то, что на этом завершаются основные соображения по выбору редуктора скорости и интеграции в машину, в некоторых приложениях важны другие элементы.Например, в приложениях с реверсивной или прерывистой нагрузкой следует уменьшить люфт. Второй элемент, который следует учитывать, — это ошибка передачи или позиционная дисперсия выходного движения относительно входного движения. Обычно это зависит от качества передачи и сборки и важен, когда требуется точное и предсказуемое движение. Третий элемент конструкции — жесткость на кручение, то есть сопротивление редуктора скручиванию под нагрузкой. Это особенно важно, когда необходимо поддерживать точное движение во время ускорения и замедления.Последний элемент конструкции — момент инерции. В приложениях с быстрым ускорением, таких как следящие системы, инерция редуктора увеличивает крутящий момент двигателя, необходимый для перемещения нагрузки. Все эти элементы редуктора скорости могут поставляться с разным уровнем точности или долговечности с увеличением стоимости для более строгих требований.

Техническое обслуживание и анализ отказов

Несмотря на хорошо продуманную конструкцию и тщательный анализ выбора, редукторы скорости изнашиваются и в конечном итоге выходят из строя.Чтобы продлить срок службы, необходимо установить надлежащие процедуры обслуживания. Самым важным элементом является плановая замена масла. Молекулы масла и смазки разрушаются под экстремальным давлением сопряженных зубьев шестерни под нагрузкой. Режущий эффект зубчатых колес, прорезающих масло, и высокие температуры внутри коробки также способствуют разложению масла. Когда масло и консистентная смазка теряют свои смазывающие свойства, быстро следует износ редуктора.

Продолжить на странице 3

Хотя определенное количество отказов может быть связано с проблемами с материалами или производством, обычно причиной преждевременного выхода из строя редуктора являются условия эксплуатации или динамика применения.Когда перегрузка приводит к отказу, это обычно происходит из-за того, что исходные критерии проектирования были изменены, не были применены надлежащие эксплуатационные факторы, масло не было заменено или произошла сильная ударная нагрузка. Выход из строя подшипников обычно происходит в результате чрезмерной нагрузки, перекоса вала или чрезмерного нагрева. Когда уплотнения выходят из строя, это, скорее всего, связано с тем, что что-то попало между уплотнением и валом, или потому, что они были окрашены, высохли и стали хрупкими.

Советы по сокращению затрат

Если выбранный редуктор скорости или комплект привода слишком дороги для параметров приложения, следует рассмотреть другой подход.Поскольку все типы редукторов бывают разных уровней качества, следует определить, сколько редукторов действительно необходимо. Однако обычно вы получаете то, за что платите. Есть еще несколько «хитростей», которые можно применить, чтобы сократить расходы.

• Один из них — рассмотреть возможность замены сопрягаемых компонентов привода. Хотя большинство редукторов скорости могут выдерживать более высокий крутящий момент на более низких скоростях, это соотношение не является линейным. Вместо того, чтобы пытаться получить полное снижение скорости из коробки передач и, следовательно, полное увеличение крутящего момента, можно выбрать редуктор меньшего размера, получая часть передаточного числа и крутящего момента от менее дорогих шкивов или шестерен.Например, вместо выбора редуктора скорости 10: 1, приводящего в движение ремень 1: 1, выберите редуктор 5: 1, приводящего в движение ремень 2: 1. Коробка передач должна делать только половину работы.

• Когда на первый взгляд кажется, что требуется редуктор большего размера, чтобы справиться с избыточной нагрузкой на свес, подумайте об изменении размера шкива. Радиальные силы могут быть уменьшены прямо пропорционально увеличению диаметра шкива, звездочки или шестерни. При ускорении и замедлении инерционных нагрузок требуемый крутящий момент также прямо пропорционален времени, необходимому для достижения желаемых скоростей.Изменение профилей ускорения может привести к снижению требований к крутящему моменту. Вместо того, чтобы подбирать редукторы для обработки всего крутящего момента, возникающего из-за эстопов или застревания машины, установите тормоза для облегчения замедления и ограничители крутящего момента для защиты от экстремальных ударов. Возможна экономия до 50%.

• Некоторые производители двигателей предлагают конструкции, обеспечивающие полный крутящий момент до 3600 об / мин. Удвоив передаточное число редуктора, можно добиться того же выходного крутящего момента и скорости с менее дорогим двигателем. Снижение операционных расходов также может снизить затраты.Когда требуются высокие скорости, рассмотрите возможность использования систем циркуляции масла или внешнего охлаждения. Хотя изначально более дорогостоящее обслуживание и время простоя будут сокращены, а срок службы коробки передач будет увеличен.

• Используйте редукторы с более высоким КПД. Например, выберите спиральную или червячную конструкцию вместо стандартного червячного редуктора. Хотя установка может стоить на 20–30 процентов больше, высокая эффективность может позволить использовать двигатель меньшего размера и привести к меньшему энергопотреблению и окупаемости всего за несколько месяцев.

Основные сведения о мотор-редукторах | Редукторы угловые

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Примеры из практики

    Мы берем все, что обсуждали, и применяем это в трех сценариях. Любой мотор-редуктор подойдет для большинства применений, но обычно лучше всего подходят только один или два типа.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Подходящие мотор-редукторы — комплексные решения

    В этом видео мы обсудим, как выбрать мотор-редуктор за четыре простых шага, выбрав встроенный мотор-редуктор.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Подходящие мотор-редукторы — выбор двигателя

    В этом видео мы продолжаем обсуждение выбора мотор-редуктора путем соединения отдельных компонентов. Теперь посмотрим, как выбрать двигатель в зависимости от редуктора, выбранного для приложения.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Подходящие мотор-редукторы — выбор редуктора

    В этом видео мы начинаем наше глубокое погружение в выбор мотор-редуктора.Есть два метода соединения двигателей и редукторов для создания оптимального мотор-редуктора. Здесь мы начнем с первого метода, посмотрев на выбор коробки передач.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Параметры приложения

    В этом видео рассматриваются важные критерии применения, которые необходимо учитывать при выборе мотор-редуктора.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Редукторы угловые
    Редукторы

    Right Angle отлично подходят для приложений, где размер и пространство имеют большое значение.С возможностью выхода поворота на угол 90 градусов.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Планетарные редукторы
    Планетарные редукторы

    идеально подходят для применений, требующих высокого крутящего момента в небольшом корпусе и выходном валу с соосным выравниванием. Обсудим конструкцию, характеристики, преимущества и недостатки планетарных коробок передач.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Редуктор с параллельным валом
    Редукторы

    с параллельными валами — идеальное решение для продолжительной работы; приложения, требующие низкого крутящего момента; приложения с более высокими температурами окружающей среды; или экономичные приложения.

  • Основные сведения о мотор-редукторах | Введение в мотор-редукторы

    В этом видео мы даем краткий обзор двигателей и объясняем причины использования мотор-редукторов — почему использование редуктора (коробки передач) с двигателем позволяет использовать двигатель меньшего размера и увеличить крутящий момент и / или скорость.

  • Технический совет: устранение неисправностей двигателя при перегреве

    Даже если двигатель соответствует заявлению на бумаге, вы все равно можете столкнуться с новыми переменными во время тестирования.Вот шесть общих проверок, которые помогут определить, почему ваш двигатель может перегреваться.

  • Технический совет: планетарные редукторы

    В этом видео мы обсуждаем планетарные редукторы. Изучите все тонкости работы этих редукторов, а также их преимущества и недостатки.

  • Как выбрать электродвигатель: инструменты для проектирования

    Завершая эту серию видеороликов, мы поделимся несколькими формулами расчета двигателя и другими инструментами, которые помогут вам в процессе выбора.

  • Как выбрать электродвигатель: примеры из практики

    Мы берем все, что обсуждали, и применяем это в трех сценариях с различными уровнями индивидуальных двигателей. Любой двигатель подойдет для большинства применений, но обычно лучше всего подходят только один или два типа.

  • Как выбрать электродвигатель: электродвигатели, изготовленные на заказ

    В этом видео мы надеемся развеять любые сомнения, которые могут у вас возникнуть по поводу настройки двигателя для вашего приложения.Вам не нужно брать стандартный двигатель и пытаться подогнать его под ваше приложение.

  • Как выбрать электродвигатель: бесщеточные двигатели постоянного тока

    В этом видео мы обсуждаем конструкцию, характеристики, преимущества и недостатки двигателей BLDC. Мы также рассмотрим кривые рабочих характеристик двигателя BLDC для определения скорости, крутящего момента и эффективности.

  • Как выбрать электродвигатель: двигатели переменного тока

    В этом видео мы обсуждаем конструкцию, характеристики, преимущества и недостатки асинхронных двигателей.Мы также рассмотрим кривые производительности двигателя переменного тока для определения скорости, крутящего момента и эффективности.

  • Как выбрать электродвигатель: двигатели постоянного тока

    В этом видео мы обсуждаем конструкцию, характеристики, преимущества и недостатки двигателей постоянного тока. Мы также рассмотрим кривые производительности двигателя постоянного тока для определения скорости, крутящего момента и эффективности.

  • Как выбрать электродвигатель: универсальные двигатели

    В этом видео мы обсуждаем конструкцию, характеристики, преимущества и недостатки Universal Motors.Мы также рассмотрим кривые производительности универсального двигателя для определения скорости, крутящего момента и эффективности.

  • Как выбрать электродвигатель: критерии применения (часть 2)

    Это вторая часть нашего обсуждения критериев подачи заявок. Это кажется очевидным, но мы хотели бы напомнить нашим клиентам, что всегда следует учитывать максимальный размер и вес двигателя, которые позволяет их применение, и знать, какой ожидаемый срок службы двигателя потребуется.

  • Как выбрать электродвигатель: критерии применения (часть 1)

    В этом (и в следующем) видео рассматриваются важные критерии приложения. Сначала мы сосредоточимся на ограничениях приложения, которые необходимо учитывать в процессе проектирования.

  • Как выбрать электродвигатель: введение и основы

    Выбор подходящего двигателя может быть сложным процессом.В этом первом видео мы познакомим вас с основными концепциями электродвигателей.

  • Как переключать напряжение между 12В и 24В-48В на бесщеточном контроллере Groschopp

    В этом видео показано короткое пошаговое руководство по переключению выходного напряжения на бесщеточном элементе управления Groschopp.

  • Как установить предел тока на бесщеточном управлении Groschopp

    В этом коротком видео показано, как установить текущий предел для бесщеточного управления Groschopp.

  • Как установить усиление на бесщеточном регуляторе Groschopp

    Посмотрите это видео, чтобы узнать об усилении и о том, как установить его на бесщеточном регуляторе Groschopp.

  • Groschopp Tech Tips: Инструмент для поиска двигателей

    В этом обучающем видео показано, как использовать инструмент Groschopp для поиска идеального двигателя.

  • Технические советы: основы бесщеточного управления

    Посмотрев это видео, вы познакомитесь с основами всех бесщеточных средств управления Groschopp, их типами корпусов и опциями низкого и высокого напряжения.

  • Технические советы: масло против смазки

    В этом видео мы объясним 7 факторов, которые следует учитывать при выборе масла и консистентной смазки, чтобы определить, какой тип смазки лучше всего подходит для вашего мотор-редуктора.

  • Планетарные мотор-редукторы постоянного тока с прямым углом

    Groschopp предлагает линейку планетарных прямоугольных мотор-редукторов постоянного тока, которые обеспечивают преимущества стандартных прямоугольных мотор-редукторов без снижения эффективности.

  • Groschopp представляет индивидуальные настройки и 3D-модели

    Groschopp упрощает выбор правильного двигателя или мотор-редуктора за счет включения 3D-моделей на каждую страницу продукта, а также на страницы настройки.

  • Технические советы: Основы работы с бесщеточным двигателем постоянного тока

    В этом видео с техническими советами объясняются основы бесщеточных двигателей постоянного тока: как они сконструированы и как работают.

  • Технические советы: задний ход и торможение

    В этих технических советах обсуждаются преимущества заднего привода и тормозов, а также типы приложений, для которых они лучше всего подходят.

  • Технические советы: рабочий цикл

    В этом видео мы даем вам краткое руководство по важности рабочего цикла для оптимальной работы двигателей с малой мощностью и мотор-редукторов.

  • Технические советы: тяжелые условия эксплуатации двигателя

    Как двигатели с дробной мощностью рассчитаны на работу в жестких моторных средах.Понимание рейтингов IP и жестких требований к работе важно для точной передачи требований приложения.

  • Технические советы: Основы работы с двигателями переменного тока

    Понимание характеристик двигателей переменного тока позволяет инженерам выбрать двигатель, наиболее подходящий для их применения.

  • Преимущество Groschopp

    Что делает Groschopp особенной компанией для наших клиентов? Все сводится к людям, составляющим компанию.Узнайте, как они лежат в основе преимущества Groschopp.

  • История Groschopp, Inc.

    Богатая история Groschopp, Inc. начинается в 1930 году с компании Wincharger. Как мы добрались от Винчарджера до Грошоппа? Смотрите и узнайте.

  • Технические советы: как проверить наличие повреждений якоря

    Вот три быстрые проверки, которые вы можете выполнить с помощью вольт / омметра, чтобы проверить обмотку якоря двигателя постоянного тока, чтобы определить, правильно ли работает якорь двигателя.

  • Новый бесщеточный двигатель постоянного тока

    Представляем надежную комбинацию безщеточного двигателя постоянного тока и коробки передач. Новый бесщеточный двигатель не требует обслуживания, отличается высокой надежностью и сроком службы более 20 000 часов.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *