Цилиндрический мотор-редуктор
Мотор-редуктор широко распространен в промышленности и сельском хозяйстве. Исходя из специфики решаемых задач, применяется определенная модель передаточного привода. Одним из наиболее популярных является цилиндрический мотор-редуктор.
Понятие о приводе
Цилиндрическим редуктором называется конструкция, предназначенная для преобразования большой частоты оборотов выходного вала двигателя в низкую скорость вращения входного вала машины.
Этот привод является самым популярным и наиболее применяемым, благодаря простоте конструкции. Обладает высоким коэффициентом полезного действия. Он определяется соотношением мощностей на входном и выходном валах. Составляет 95 %.
Важно значение имеет величина передаточного числа приводного агрегата. Она определяется соотношением частоты вращения входного и выходного валов. С увеличением числа ступеней передаточное число увеличивается. Так, цилиндрический механизм с одной ступенью имеет передаточное число от 1.6 до 12, с двумя ступенями - от 10 до 70, с тремя ступенями - от 70 до 400. Величина передаточного числа получается в результате умножения передаточных чисел всех ступеней.
Рабочий ресурс цилиндрического передаточного механизма составляет около 25000 часов.
Классификация
Цилиндрические передаточные механизмы классифицируются по нескольким признакам.
Основными из них являются:
- Формой зубьев шестеренок.
- Взаимная установка валов.
- Количество ступеней.
- Способы выполнения цилиндрической передачи.
По форме зубьев шестеренок разделяются на:
- прямозубые. Отличаются простотой производства, но имеют высокий уровень шума. При пуске редуктора бьются друг о друга, следствием чего является вибрация и износ;
- косозубые. Создают меньше шума, имеют меньший износ, характеризуются плавным ходом;
- криволинейные. Сложны в изготовлении, но обладают высокими эксплуатационными показателями;
- шейные. Получаются путем установки двух косозубых колес с разными наклонами зубьев.
Происходит взаимное гашение осевого напряжения, достигаются хорошие рабочие характеристики.
По взаимной установке осей валов разделяются на:
- параллельно установленными. Простая и распространенная схема, устанавливаются на большей части приводных механизмов;
- перекрещивающиеся. Такой монтаж требует наличия специальных винтовых колес.
По способу выполнения цилиндрической передачи разделяются на:
- развернутую. Наиболее используемая схема, которая позволяет использовать те же самые шестеренки для компоновки различных схем работы редукторов;
- раздвоенная. Эта схема используется для обеспечения тихоходной или быстроходной ступени;
- соосная. Входной и выходной валы расположены на одном уровне.
По ступенчатости цилиндрический привод может быть от одноступенчатого до четырехступенчатого. Это зависит от назначения редуктора и величины передаточного числа.
Устройство
Одноступенчатый цилиндрический привод является наиболее простым по конструкции.
Его устройство включает:
- корпус;
- ведущий (входной) вал;
- ведущее зубчатое колесо;
- ведомый (выходной) вал;
- ведомое зубчатое колеса;
- подшипники;
- систему смазки.
При увеличении количества ступеней устанавливаются дополнительные валы с зубчатыми колесами. Соединение привода с мотором и рабочим агрегатом осуществляется с помощью зубчатых муфт или шпоночных соединений.
Принцип работы
При пуске двигателя крутящий момент на ведущую (входную) ось редуктора. Она начинает вращение вместе с закрепленным на нем зубчатым колесом.
Если эксплуатируется одноступенчатый редуктор, то с зубчатого колеса входного вала крутящий момент передается на зубчатое колесо выходного вала. С него происходит передача вращения входному валу машины.
При эксплуатации многоступенчатого передаточного механизма передача крутящего момента с входной оси проводится на промежуточные и их зубчатые детали. С них момент передается на выходной вал и далее - на машину.
Зубчатые детали привода имеют различные диаметры, за счет которых достигается необходимая частота оборотов на входе в машину. Деталь, которая имеет меньшее количество зубьев - шестеренка. Деталь, у которой больше зубьев имеет название колесо.
Преимущества
Популярность цилиндрического привода заложена в значительных преимуществах, которыми он наделен.
К ним относятся:
- широкий диапазон передаточного числа;
- большой коэффициент полезного действия;
- маленькие тепловые потери;
- простое устройство;
- надежная работа;
- простота обслуживания, монтажа и демонтажа;
- длительный период эксплуатации;
- способность деталей вращаться в обе стороны.
Существенным недостатком является ограниченное передаточное число на низких ступенях и повышенная степень шума.
Заключение
Характеристики и преимущества цилиндрического привода говорят о том, что этот механизм является универсальным. Его можно применить для решения задач в любой отрасли промышленности и сельского хозяйства.