Конический редуктор

Обслуживание и ремонт

Сложность рассматриваемого механизма определяет то, что возникает необходимость в своевременном обслуживании и проведении ремонта

Для начала уделим внимание тому, каким образом проводится расчет планетарного редуктора. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

Определяется требуемое число передаточных ступеней. Для этого применяются специальные формулы.
Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев

В рассматриваемом случае их число довольно много, что является определяющим фактором.
Уделяется внимание выбору наиболее подходящего материала, так как от его свойств зависят и основные эксплуатационные характеристики устройства.
Определяется показатель межосевого расстояния.
Делается проверочный расчет. Он позволяет исключить вероятность допущения ошибок на первоначальном этапе проектирования.
Выбираются подшипники

Они предназначены для обеспечения плавного вращения основных элементов. При выборе подшипника уделяется внимание тому, на какую нагрузку они рассчитаны. Кроме этого, не рекомендуется использовать этот элемент без смазки, так как это приводит к существенному износу.
Определяется оптимальная толщина колеса. Слишком большой показатель становится причиной увеличения веса конструкции, а также расходов.
Проводится вычисление того, где именно должны быть расположены оси шестерен. Это проводится с учетом размеров зубчатых колес и некоторых других моментов. Как правило, в качестве основы применяется чертеж, который можно скачать из интернета. Самостоятельно разработать проект по изготовления планетарного редуктора достаточно сложно, так как нужно обладать навыками инженера для проведения соответствующих расчетов и проектирования.

Изготовить самостоятельно рассматриваемую конструкцию достаточно сложно, как и провести ремонт планетарных редукторов. Среди особенностей этой процедуры отметим следующее:

  1. Процедура достаточно сложна, так как механизм состоит из большого количества различных элементов. Примером можно назвать то, что сразу после разбора все иголки могут высыпаться практически моментально.
  2. Многие специалисты рекомендуют доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, так как допущенные ошибки становятся причиной быстрого износа и выхода из строя механизма.
  3. Ремонт зачастую предусматривает замену шестерен, которые со временем изнашиваются. Примером можно истирание зубьев, изменение размеров посадочного гнезда и многие другие дефекты. Самостоятельно изготовить подобные изделия практически невозможно, так как для этого требуется специальное оборудование.

Чаще всего обслуживание предусматривает добавление масла. Смазка планетарного редуктора позволяет существенно продлить срок службы конструкции, так как соприкосновение и трение металла становится причиной его истирания. Рекомендуется смазывать механизм периодически, так как масло выступает еще в качестве охлаждения. В продаже встречаются специальные смазывающие вещества, которые характеризуются определенными эксплуатационными качествами.

Сегодня ремонтом редукторов занимаются компании, которые специализируются на предоставлении соответствующих услуг. Признаком того, что механизм начинает выходить из строя становится появление сильного шума, вибрации, рывков, нагрев и многое другое. Со временем процесс износа существенно ускоряется, так как металл, находящийся в масле попадает в зацепление шестерен. В большинстве случаев ремонт предусматривает замену всех элементов на новые.

В заключение отметим, что планетарный редуктор характеризуется весьма привлекательными свойствами. Примером можно назвать отсутствие большого количества крепежных элементов, а также равномерное распространение нагрузки. Как ранее было отмечено, редуктор применяется при создании различных узлов транспортных средств.

Достоинства и недостатки

Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.

Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.

Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт

Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.

Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.

Червяки разделяются на типы по следующим признакам:

  • по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
  • по направлению нарезки резьбы: правые, левые
  • по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
  • по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
  • Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
  • по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
  • по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик)
     

Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.

Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.

Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.

Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.

Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.

Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.

Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.

ТипПередаточное числоЧастота вращения выходного вала об/минНоминальный крутящий момент на выходном валу Нм
редуктормотор-редуктор
Ч-20МЧ-205 — 5028 — 3004
Ч-25МЧ-256
Ч-31,5МЧ-31,58
2Ч-40МЧ-40 5 — 809,37 — 30028 — 37
Ч-50МЧ-5050 — 70
1Ч-63, 2Ч-63МЧ-635 — 807,5 — 30095 — 135
1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80МЧ-80150 — 280
Ч-100МЧ-100315 — 570
Ч-125МЧ-125615 — 1000
Ч-160МЧ-1601100 — 1900
Ч-200МЧ-2001600 — 3100
Ч-250МЧ-2502700 — 5700
Ч-320МЧ-3204400 — 10000
Ч-400МЧ-4006500 — 19000
Ч-500МЧ-5008200 — 33000
РЧН-180МРЧН-18012,5 — 5020 — 901300 — 1800
РЧП-300МРЧП-30016, 25, 5020 — 404200

Достоинства и недостатки

Применение данной кинематической схемы наглядно показало наличие преимуществ.

К положительным моментам можно отнести:

  • способность изменять направление передаваемого движения;
  • широкая область применения;
  • эффективно реализована передача, преобразование, увеличение мощности вращательного движения между осями передачи расположенными под углом друг к другу;
  • достаточно широкий диапазон задания углов передачи крутящего момента от ведущего элемента к ведомому;
  • широкая вариативность при компоновке разрабатываемых зубчатых и комбинированных систем;
  • высокие нагрузочные характеристики (данные устройства способны передавать мощность величиной до 5000 кВт);
  • эксплуатация и обслуживание не вызывает трудностей;
  • удаётся получить высокий КПД.

К недостаткам специалисты причисляют:

  • нагрузочная способность ниже, чем у цилиндрических конструкций (в среднем она на 20 процентов ниже);
  • невысокая несущая способность (этот показатель ниже на 15 процентов);
  • сложность и трудоёмкость в изготовлении колёс с заданными параметрами зубьев (количеством, величиной, углом наклона);
  • повышенные требования к точности нарезания зубьев;
  • возникновение повышенных осевых и изгибных нагрузок на все валы (особенно этот эффект наблюдается между валами, расположенными консольно);
  • необходимость регулировки процесса передачи вращения;
  • обладают большей массой, чем другие зубчатые передачи;
  • высокие затраты на производство и обслуживание;
  • возникают трудно разрешимые проблемы при проектировании и изготовлении систем с изменяемым передаточным числом;
  • повышенная общая жёсткость конструкции.

Достоинства и недостатки

Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.

Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.

Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт. Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы

Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла

Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.

Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.

Червяки разделяются на типы по следующим признакам:

  • по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
  • по направлению нарезки резьбы: правые, левые
  • по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
  • по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
  • Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
  • по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
  • по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик)  

Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.

Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.

Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.

Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.

Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.

Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.

Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.

ТипПередаточное числоЧастота вращения выходного вала об/мин Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм
редуктормотор-редуктор
Ч-20МЧ-205 — 5028 — 3004
Ч-25МЧ-256
Ч-31,5МЧ-31,58
2Ч-40МЧ-40 5 — 809,37 — 30028 — 37
Ч-50МЧ-5050 — 70
1Ч-63, 2Ч-63МЧ-635 — 807,5 — 30095 — 135
1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80МЧ-80150 — 280
Ч-100МЧ-100315 — 570
Ч-125МЧ-125615 — 1000
Ч-160МЧ-1601100 — 1900
Ч-200МЧ-2001600 — 3100
Ч-250МЧ-2502700 — 5700
Ч-320МЧ-3204400 — 10000
Ч-400МЧ-4006500 — 19000
Ч-500МЧ-5008200 — 33000
РЧН-180МРЧН-18012,5 — 5020 — 901300 — 1800
РЧП-300МРЧП-30016, 25, 5020 — 404200

Виды планетарных редукторов

Отличительная черта планетарных редукторов – наличие двух и более степеней свободы. А скорость звена, напрямую связана с угловой скоростью остальных звеньев.

Существует несколько видов передач:

  1. Одноступенчатая – наиболее простой вариант с небольшими габаритами.
  2. Многоступенчатая – используется для получения большего придаточного числа.

Планетарные редукторы отличаются по расположению валов: вертикальному или горизонтальному.

Кроме того, планетарная передача различается по зацеплению зубчатых колёс, встречаются:

  • Прямые (традиционный способ) – так как монтаж такой конструкции самый простой. Используется при небольших скоростях и не высоких нагрузках.
  • Косозубые – его использование способно понизить шум редукторов, однако осевые нагрузки усложняют подбор подшипников. Угол наклона равен 18 градусам, ход более плавный, используются на скоростях среднего и высокого уровня.
  • Шевронные – зубцы направлены в разные стороны. Рекомендованы для передач с высокими нагрузками. Преимущества данного вида – практически отсутствует осевая нагрузка на подшипник, это продлевает срок службы всего узла. Данный вид передачи даёт возможность увеличивать наклонный угол зубьев, до 40 градусов. Недостаток вида – его дороговизна.

Назначение баллонного пропанового редуктора БПО 5-2

Пропановый редуктор БПО 5-2 используется для снижения и стабилизации напора бытового газа, подаваемого из стандартных баллонов таким потребителям, как сварочные горелки и резаки, обогреватели и большое количество других разновидностей потребителей.

Устройство и принцип работы пропанового редуктора БПО 5-2

Этот пропановый редуктор построен по однокамерной схеме, на входе имеет патрубок с резьбовой накидной гайкой для присоединения к баллону. Корпус отлит из алюминиевого сплава, крышка корпуса изготовлена из полиамида.

https://youtube.com/watch?v=eXophZ3QC3M

Особенностью исполнения пропанового редуктора являются его малые размеры и вес, что делает БПО 5-2 удобным в перевозке и хранении.

Технические характеристики пропанового редуктора БПО 5-2

Пропановый редуктор производится старейшим в стране изготовителем газового оборудования — заводом «Нева»:

Технические характеристики редукторов

  • Вес 0,34 кг.
  • Длина × ширина × высота 135 × 105 × 96мм.
  • Рабочая температура -15+45˚С.
  • Максимальное давление на входе 25 кг/см3.
  • Рабочее давление 3 кг/см3.
  • Максимальный расход газа, 5 м3/час.
  • Способ подключения W 21,8-14 ниток на 1″ LH.
  • Рабочее подключение М16х1,5 LH.

Комплектность газового пропанового редуктора БПО 5-2

В комплект поставки входят:

  • Пропановый редуктор в сборе.
  • Технический паспорт.
  • Ниппель под рукав 6,3 или 9 мм.
  • Упаковка.

Меры безопасности при работе с пропановым редуктором БПО 5-2

Пропан является источником повышенной опасности. Чтобы сознательно следовать требованиям безопасности, надо понимать, какие именно угрозы несет в себе сам газ и использующие его устройства:

Меры безопасности при работе с пропановым редуктором БПО 5-2

  • Прежде всего, пропан огнеопасен. Неправильное обращение с ним может вызвать серьезную угрозу жизни и здоровью людей, а также материальным ценностям.
  • Пропаном нельзя дышать. В атмосфере пропана человек погибает. При вдыхании небольших количеств он приводит к отравлению, вызывающему головную боль и рвоту.
  • Пропан взрывоопасен при определенных условиях, при достижении определенной концентрации пропана в воздухе происходит объемный взрыв. Взрыв также происходит при резком повышении температуры в баллоне.
  • При быстром истечении пропана из баллона в атмосферу происходит сильное понижение температуры, которое может привести к тяжелым и глубоким обморожениям.

Правила для работы с пропановым баллоном

Чтобы избежать этих неприятных последствий, при работе с пропаном необходимо соблюдать следующие правила:

  • Не работать с пропаном рядом с источниками открытого огня или сильного нагрева.
  • Не вносить в зону работы другие легковоспламеняющиеся вещества.
  • Не использовать рядом с пропаном несовместимые с ним химически материалы, такие, как нитраты и перхлораты.
  • Не использовать газовое оборудование и арматуру, имеющее видимые механические повреждения и признаки утечки газа.

Правила эксплуатации пропанового редуктора БПО 5-2

Правила эксплуатации содержат, прежде всего, требования неукоснительного соблюдения мер безопасности, перечисленных выше.

Каждый раз перед началом эксплуатации необходимо осмотреть пропановый  редуктор, соединительную арматуру, подводящие шланги на предмет наличия механических повреждений и видимых и слышимых признаков утечки. При обнаружении таких признаков начинать эксплуатацию недопустимо, поврежденное оборудование подлежит ремонту или замене.

Правила эксплуатация пропанового редуктора

Если стрелка манометра  не двигается или , наоборот, скачет при постоянном расходе газа — он неисправен и подлежит замене.

Необходимо также внимательно следить за сроком проведения плановой поверки манометра пропанового редуктора на соответствие паспортным техническим требованиям. Такая проверка должна осуществляться специальной сертифицируемой организацией не реже одного раза в пять лет.

Кроме того, необходимо соблюдать порядок подключения пропанового редуктора к баллону и к потребляющим устройствам. Не реже раза в месяц нужно проверять состояние фильтра и при необходимости очищать его.

Достоинства и недостатки

Широкая область применения прежде всего связана с основными преимуществами механизма. Многие свойства такие же, как у цилиндрического варианта исполнения, так как в обоих случаях применяются шестерни. Преимущества следующие:

  1. Компактность. Многие модели характеризуются небольшими размерами, за счет чего упрощается установка. Небольшие габаритные размеры также позволяют создавать механизмы с небольшой массой. За счет этого существенно повышается эффективность рассматриваемого устройства.
  2. Сниженный уровень шума. Это свойство достигается за счет установки конических колес с косым зубом. За счет применения большого количества зубьев также обеспечивается точность хода основных элементов. Даже при большой нагрузке и скорости вращения основных элементов сильного гула не возникает, что и стало причиной широкого распространения планетарных редукторов.
  3. Малая нагрузка, оказываемая на опоры. Обычные редуктора характеризуются тем, что нагрузка оказывается на вал, который со временем может сорвать. Также нагрузка оказывает влияние на подшипники, повышая степень их износа. Со временем все приведенные выше причины приводят к необходимости выполнения обслуживания.
  4. Снижается нагрузка на зубья. Это достигается за счет ее равномерного распределения и большого количества задействованных зубьев. Часто встречается проблема, связанная с истиранием рабочей части зубьев. За счет этого они начинают не плотно прилегать друг к другу, последствия подобного явления заключается в повышенном износе и появлении шума.
  5. Обеспечивается равномерное разбрасывание масла на момент работы. Как и при функционировании любого другого редуктора, в рассматриваемом случае большое значение имеет степень смазки рабочей поверхности.
  6. Длительный эксплуатационный срок. Особенности расположения сателлитов приводит к взаимному компенсированию оказываемой силы.
  7. Повышенной передаточное отношение. Этот показатель считается основным. Передаточное соотношение может варьировать в достаточно большом диапазоне.

В целом можно сказать, что есть довольно большое количество причин, по которым применяется именно подобный механизм для передачи вращения. КПД планетарного редуктора относительно невысокое, что можно назвать существенным недостатком подобного варианта исполнения. Кроме этого, коэффициент полезного действия существенно падает при непосредственном использовании устройства, так как со временем оно изнашивается.

Незначительное отклонение в размерах становится причиной уменьшения основных свойств, а также появления серьезных неисправностей.

Конструктивные особенности

Существует два типа конических редукторов:

  • узкие;
  • широкие.

Под узким типом редуктора подразумевается то, что ширина зубчатого колеса будет равна четверти внешнего конусного расстояния. Передаточные числа в диапазоне 3-5, а число зубьев у шестерни 20-23. У редукторов широкого типа ширина колеса варьируется в пределах от 0,3 до 0,4 внешнего конусного расстояния. Значения передаточных чисел будут 1-2,5, а количество зубьев шестерни от 25 до 28.

На рисунке ниже изображен чертеж конического редуктора, на котором видно, что зубчатые колеса соприкасаются под определенным углом. Валы установлены на однорядные роликовые подшипники и находятся в закрытом корпусе с крышкой. В большинстве случаев, материалом для корпуса служат сталь или чугун, но встречаются модели из легких сплавов. В конструкции используются шестерни конического типа, имеющие прямые или косые зубья. Использование радиальных подшипников позволяет выдерживать большие осевые нагрузки.

По типу исполнения, конические редукторы могут содержать одну или несколько ступеней, с увеличением которых будет задействовано большее количество валов и конических пар. Самыми распространенными на сегодняшний день являются редукторы конические одноступенчатые. Благодаря двухступенчатым и трехступенчатым агрегатам получается достичь требуемого вращающего момента и реверсивного движения.

В независимости от количества ступеней, вращение к редуктору от электродвигателя передается при помощи муфты, клиноременной или цепной передачи. На рисунке ниже изображена кинематическая схема одноступенчатого редуктора.

Смазка конической пары осуществляется при помощи масляной ванны. Одна из шестеренок частично погружена в масло и при вращении перемещает часть масла на другую шестерню, с которого масла вновь капает в ванну. Во время работы агрегата часть масла попадает на внутренние стенки корпуса, в которых находятся технологические отверстия. Через них масло попадает к подшипникам и смазывает их.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий