Существуют разные способы передать вращательное движение с одного вала на другой. В тех случаях, когда ведущий и ведомый вал по конструктивным особенностям должны находится перпендикулярно друг другу, используют конический редуктор. Данный механизм передает вращательное движение с вала на вал при помощи муфт или зубчатой передачи. При этом можно регулировать величину крутящего момента и угловую скорость посредством изменения величины муфт или зубчатых колес.
- Конструктивные особенности
- Достоинства и недостатки
- Расчет конического редуктора
- Конический одноступенчатый редуктор u=4
- Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение
- Из чего состоит редуктор?
- Основные типы редукторов
- Одноступенчатые цилиндрические редукторы
- Принцип работы одноступенчатого редуктора
- Где и для чего используются одноступенчатые горизонтальные редукторы?
- Процесс проектирования одноступенчатого цилиндрического редукторов
- 🔥 Видео
Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать
Конструктивные особенности
Существует два типа конических редукторов:
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.
Видео:Сборка одноступенчатого цилиндрического редуктора.Скачать
Достоинства и недостатки
Конструкция конических редукторов схожа с цилиндрическими, поэтому достоинства и недостатки у них схожи. Основное достоинство конического редуктора заключается в расположении шестерней или муфт под углом. Это дает возможность передать вращение от ведущего вала к ведомому, находящемуся к первому под углом в 90 градусов.
Еще одним немаловажным достоинством такого устройства является невосприимчивость к переменным и кратковременным нагрузкам. За это они часто применяются в производственных процессах с частыми запусками.
Как было сказано выше, конические редукторы имеют схожее с цилиндрическими устройство, но есть свои недостатки. К ним относятся:
- более низкий КПД;
- заедание колес происходит чаще.
Несмотря на то, что КПД такого агрегата на 10% ниже и возможны случая заедания шестерней, конические редукторы пользуются большим спросом и нашли себе применение во многих сферах.
Видео:Разбираем устройство редуктора ⚙️ Коническая шестерня редуктораСкачать
Расчет конического редуктора
При проектировании конического редуктора необходимо определить его тип, размеры и технические характеристики исходя из требований и возможностей его эксплуатации на предприятии, а также экономичность его изготовления.
Далее будет описана последовательность расчета конического редуктора, для которого необходимо предварительно определить:
- крутящий момент;
- частоту вращения валов;
- планируемый срок работы.
Чтобы выполнить расчет потребуется специализированная литература, содержащая таблицы коэффициентов и значений, а также знание определенных формул.
Последовательность действий при расчете конического редуктора:
- Определить передаточное число.
Читайте также: Справочник по ремонту редукторов
nвх – частота вращения входного вала;
Для шестерни выходного вала:
- Определить КПД.
Стандартное значение 0,96
- Произвести расчет мощности.
Мощность на выходном валу: Т – крутящий момент.
По таблицам следует выбрать электродвигатель с приближенной большей мощностью.
- Определить твердость шестерней и материал. где dэл— диаметр вала электродвигателя. Полученное число округлить в большую сторону кратно 10. Выбрать материал с подходящей твердостью и записать его пределы текучести и прочности.
- Произвести расчет допускаемых напряжений.
Наибольшим нагрузкам при работе подвергается шестерня. Поэтому необходимо выяснить количество циклов нагружения на всем сроке эксплуатации механизма. Для этого определяем время его работы в часах: где L– срок работы агрегата; Kгод– коэффициент загрузки в год; Kсут– коэффициент загрузки в сутки. Количество вращений шестерни: Допустимое значение контактной выносливости: где δH0 — предельное значение контактной выносливости в МПа; SH – коэффициент запаса контактной прочности (равен 1,1); KFH — коэффициент долговечности. Допустимое значение выносливости на изгиб: где δF0 — предельное значение выносливости на изгиб в МПа; SF – коэффициент запаса прочности на изгиб (равен 1,75); KFL — коэффициент долговечности.
- Рассчитать предварительный делительный диаметр зубчатого колеса. Вычислить предварительный модуль. Полученный модуль уточнить по ГОСТу.
- Найти внешнее конусное расстояние. Полученную ширину округлить в большую сторону до стандартного значения.
- Определить высоту зубьев. Произвести расчет валов редуктора. где τ — допустимое значение касательного напряжения в МПа.
- Выбрать по размеру диаметров валов тип и размеры подшипников.
- Произвести расчет зубчатого колеса.
- Произвести расчет размеров корпуса.
Добиться необходимой прочности стенок корпуса агрегата и его деталей можно при помощи дополнительных ребер жесткости. Рекомендуется по возможности использовать пластмассы и другие легкие материалы, если это позволяют делать конструктивные возможности механизма. В целях экономии при создании редуктора следует выбирать материалы с более дешевой стоимостью, при условии, что это никак не скажется на его дальнейшей работе.
Конические редукторы нашли широкое применение на производстве. Несмотря на небольшие недостатки, они часто применяются в станках, поворотных механизмах и машинах. Использование таких агрегатов позволяет передать вращение под углом в 90 градусов, а также сделать реверс.
Видео:1-титульная по коническому редукторуСкачать
Конический одноступенчатый редуктор u=4
Полоцкий Государственный Университет
Кафедра технологии конструкционных материалов
Курсовой проект по дисциплине: «Детали машин»
На тему:«Проектирование механического привода,согласно схемы и исходных данных»
Новополоцк, 2013 г.
В рамках данного курсового проекта рассмотрены расчеты и проектирование редуктора общего назначения, который включает в себя электрический двигатель, ременную передачу и конический редуктор. Графическая часть содержит общий вид привода, сборочный чертеж редуктора и 3 чертежа деталировки редуктора (редуктор,вал тихоходный, крышка редуктора, шестерня, колесо,шкив).
Курсовой проект содержит 3 листа формата А1, 3 листа формата А3, 2 спецификации, 40 страница пояснительной записки.
Разрабатываемый привод предназначен для промышленного применения в различных отраслях машиностроения.
Привод — совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие машин. Состоит из двигателя, силовых передач и системы управления.
Силовая передача (трансмиссия) — совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель с рабочим органом механизма или машины. Для передач вращательного движения различают передачи трения (ременные) и передачи зацепления (зубчатые, червячные, цепные и др.).
Техническая характеристика привода:
P эд=5,5 кВт u рем=3,163
n эд=1450 мин u зуб=4
u 0=12,654 T вых=406,917 Нм
n вых=114,591 об/мин
Техническая характеристика редуктора
1. Частота вращения быстроходного вала, об/мин 1420
2. Общее передаточное число редуктора 17
3. Передаточное число быстроходной ступени 6
4. Передаточное число тихоходной ступени 3,55
5. Вращающий момент на тихоходном валу, Нм 560
Состав: Привод общего назначения (ВО), редуктор конисеский (СБ), деталировка (вал, шестерня, колесо), спецификация на привод, спецификация на редуктор, ПЗ
Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать
Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение
Чтобы понять, что такое одноступенчатый редуктор, необходимо сначала определится, что собой представляет устройство в классическом варианте. Редуктором называют механизм, состоящий из передач сцепления, которые передают друг другу рабочее движение. Благодаря простоте, высокой эффективности и небольшой стоимости редукторы находят себе широкое применение в машиностроении для создания разнообразных соединенных между собой механизмов.
В корпусе редуктора заключены червячные или зубчатые передачи, которые смонтированы сварным или прочим обездвиживающим способом на валах или осях. Первые при этом впрессованы в подшипники, которые находятся в специально проделанных для них отверстиях в корпусе. Подобная передача может быть смонтирована непосредственно на агрегате, который производит механическое движение, но установленная в отдельном корпусе (редуктор) обладает рядом преимуществ. В частности это:
- гарантия высокой точности сборки механизма;
- повышенный КПД;
- лучшая смазка частей редуктора;
- сниженный износ;
- повышенный уровень защиты от попадания наносящей вред устройству пилы и грязи.
Видео:1этап компоновки конического редуктора (1часть)Скачать
Из чего состоит редуктор?
В его состав входит стальной сварной или литой чугунный корпус. В нем размещаются валы, оси, зубчатые колеса, червячные механизмы, подшипники и прочие элементы. Некоторые редукторы содержат специальные устройства, обеспечивающие смазку элементов редуктора. К примеру, он может быть оснащен масляным насосом или устройством, обеспечивающим охлаждение этого агрегата (змеевик с охлаждающей жидкостью зачастую монтируют в червячном редукторе).
Редукторы бывают разными. При этом отличаются не только по типам, но и индивидуальным особенностям, поэтому редукторы проектируют для определённого оборудования или агрегата, в зависимости от необходимости, передаточного числа и силы крутящего момента, которые нужно передать на принимающее устройство.
Видео:Чтение сборочного чертежа редуктора. Чтение чертежейСкачать
Основные типы редукторов
- По типу передаточного соединения на:
- зубчатые;
- червячные;
- комбинированные.
- В зависимости от формы зубчатых колес на;
- цилиндрические;
- конические и другие.
- По расположению валов в пространстве на:
- вертикальные;
- горизонтальные.
- В зависимости от особенностей кинематической системы, которая лежит в основе конкретного механизма на:
- развернутые;
- со сдвоенной ступенью и т.д.
- По количеству ступеней на:
- одноступенчатые;
- двухступенчатые.
Видео:Редуктор своими руками. Часть 2. Чертежи, теория, принцип работыСкачать
Одноступенчатые цилиндрические редукторы
Этот тип редуктора отличается от прочих положением валов в корпусе и числом ступеней. Одноступенчатые цилиндрические редукторы могут быть вертикальными и горизонтальными. Шестеренки этих устройств могут иметь косые и прямые, а также шевронные зубья. Корпуса производят из стали сварным способом или из чугуна путем литья. Монтаж валов зачастую производится в подшипники скольжения или качения. Первые зачастую устанавливаются в тяжелых редукторах.
Состав и возможности компоновки одноступенчатого редуктора ограничены. Главной чертой, которая отличает их друг от друга, является расположение валов и осей в пространстве. При этом передаточное число этих агрегатов колеблется в диапазоне от 1,6 до 6,3. Угол наклона передач, выполненных с использованием косозуба, находится в диапазоне от 8 до 200 градусов.
Максимальное передаточное число, которые способен обеспечить агрегат равно 12,5, но при этом редукторы с максимальным передаточным числом применяются редко. Зачастую используются те, которые имеют передаточное число, не превышающее цифру 6.
Какое расположение редуктора выбрать — вертикальным или горизонтальным? Все зависит от необходимости удобств общей компоновки этого передаточного устройства. В частности имеет значение, как расположен агрегат, который производит механическое движение, его рабочий вал и т.д.
Чтобы создать такое устройство предварительно нужно изготовить его схему. Предлагаем изучить один из вариантов одноступенчатого редуктора с горизонтальным расположением осей.
Видео:Червячный редуктор - Анимация сборки и работыСкачать
Принцип работы одноступенчатого редуктора
Он достаточно прост для понимания. В таком механизме через расположенную на одном валу звездочку меньшего размера на установленную на другом валу, имеющую больший размер, через зубья передается вращательное движение. Эффект снижения количества оборотов в минуту достигается за счет разницы в диаметре звездочек. Длина круга, который очерчивает в процессе движения первая, существенно меньше того, который очерчивает вторая, поэтому большая звездочка вращается медленней.
При этом создаются устройства обратного действия, не снижающего количество оборотов за единицу времени, а наоборот повышающего.
Этот тип редуктора является самым простым. Отличается от прочих он тем, что передача движения производится через одно звено, а не через несколько, при этом входящее и исходное вращения имеют противоположные направления.
Передача крутящего момента может производиться и с использованием червячного механизма, но при этом на передаточное число влияет диаметр «червяка».
Видео:РАБОТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать
Где и для чего используются одноступенчатые горизонтальные редукторы?
Они находят себе применение:
- там где необходима постоянная или переменная нагрузка, реверсивная и одного направления;
- для обеспечения постоянной работы или с короткими перерывами;
- для обеспечения вращения валов в разные стороны.
Их нельзя или опасно использовать, если частота вращения вала будет превышать показатель 1800 оборотов за одну минуту, а также при запыленности воздуха выше 10 мг на куб. метр и атмосфере первого и второго типов в соответствии с ГОСТ 15150-69.
Видео:Увидел чертеж редуктораСкачать
Процесс проектирования одноступенчатого цилиндрического редукторов
Перед тем как приступать к изготовлению этого устройства производится проектный расчет:
- подбора материалов;
- выбор максимально допустимого напряжения на качение;
- вычисление чистого полезного кручения вала.
В рамках произведения работ осуществляется подготовка эскизной компоновки редуктора.
Расчет размеров валов этого устройства производится в 2 этапа:
- приблизительный подсчет количества оборотов чистого кручения;
- точный расчет прочностных показателей напряжения изгиба и кручения.
Для производства подобных агрегатов рекомендуется использовать термически обработанную легированную сталь. Расчет валов при составлении проекта осуществляется в зависимости от напряжения кручения, концентрации напряжения, его циклов. Если планируется установка валов быстрого хода, то для расчета берутся во внимание меньшие значения, тихого хода — большие.
На завершающем этапе проектирования создается сборочный чертеж этого устройства. Он включает в себя все ранее разработанные чертежи каждого из элементов редуктора в отдельности. При этом создается рисунок уже готового устройства, в продольном и поперечном разрезах.
Для достижения сбалансированности и соосности расположения разнообразных элементов этого устройства разрабатываются кинематические схемы одноступенчатых редукторов. Они представляют собой изображения в разных разрезах корпуса и деталей, из которых состоит редуктор, отражают их взаимное расположение, пропорции, места сопряжения и т.д.
Компоновка одноступенчатого редуктора может быть разной. Он может иметь дополнительные, существенно улучшающие его работу элементы. Например, масляный насос, который осуществляет принудительную смазку в местах, куда не попадает жидкость при вращении маховика звездочки или в редукторе червячного типа.
Создать такое устройство можно и самому, но для этого потребуется приобрести необходимые запасные части. Важным элементом редуктора, который влияет на его характеристики, является корпус и размер звёздочек, диаметр червячного механизма. Для человека, не имеющего в этом деле опыта, потребуется терпение и усердие, но достичь желаемой цели — создать редуктор с необходимыми параметрами все же можно.
Сборка устройства в этом деле является самой легкой работой, а самой ответственной и сложной — это проектирование и подбор необходимых элементов, запасных частей и деталей.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔥 Видео
Конические редукторы/Редуктор конический/конических редукторов/Конический редукторСкачать
Редуктор конический одноступенчатыйСкачать
Конический редуктор 01 АнимацияСкачать
3. Узлы зубчатых редукторов, опоры валов, расчетные схемы валов, корпуса, конструкции редукторовСкачать
Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора проект с чертежом, спецификацией и 3d моделямиСкачать
Конические редукторы(Полый вал) передают энергию с помощью конических шестерен со спиральным зубомСкачать
1 этап конического редуктора (2часть)Скачать
СБОРКА и РАЗБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРАСкачать