Что такое конический одноступенчатый редуктор (8 видео)

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.

Содержание

Конструктивные особенности
Достоинства и недостатки
Расчет конического редуктора
Конические редукторы
Проектирование конических редукторов
Применение конических редукторов
Правила эксплуатации редукторов
💡 Видео

Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать

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:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать

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:1-титульная по коническому редукторуСкачать

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:

n_вх – 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.

_эл

–

_год

_сут

_H0

_FH

_F0

_FL

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:РАБОТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать

Конические редукторы

Конструктивные особенности углового конического редуктора заключаются в том, что он разработан на основе чрезвычайно прочной зубчатой конической передачи.
Корпус редуктора кубической формы, литой или сварной конструкции, фланцы и крышки подшипников изготовлены из серого чугуна, из нержавеющей стали или из алюминия, с гальваническим покрытием или без него. Кубический корпус редуктора имеет 6 обработанных поверхностей с 4 монтажными резьбовыми отверстиями для крепления в любой монтажной позиции. Крышки и фланцы подшипников оснащены центрирующими посадочными местами и крепежной резьбой.

Компоненты конической зубчатой передачи или конические пары, оптимизированные по шуму и крутящему моменту, всегда производятся и поставляются комплектно. Зубчатые конические зубчатые колеса имеют постоянную высоту зубьев. Тип зацепления — спиральные зубья Palloid или Zyklo-Palloid. Конические шестерни обычно изготавливают из стали 16MnCr5 или 17CrNiMo6 с последующей закалкой. Зубья шестерен обычно отшлифованы и могут подвергаться поверхностному упрочнению азотированием или науглераживанием.

Стандартные конические редукторы по своим размерам не всегда подходят для замены существующих, поэтому, в некоторых случаях можно восстановить работоспособность старого редуктора путем замены только конической шестеренной пары. Вы можете заказать набор конических колес со спиральным зубом для всех стандартных редукторов или согласовать изготовление специальной конической пары по вашему техническому заданию. Конические шестерни, изготовленные в соответствии с технологией Gltason или Klingelnberg доступны на складе. Так же можно заказать серийное изготовление зубчатых конических колес для всех размеров и передаточных отношений.

Видео:7.1.Редуктор цилиндрический одноступенчатый (Часть 1. Вид сверху)Скачать

Проектирование конических редукторов

Особое внимание при проектировании конического редуктора уделяется прочным и долговечным подшипниковым опорам. Для установки валов конического редуктора чаще всего применяют конические роликоподшипники или шарикоподшипники с глубоким желобом, в зависимости от исполнения. Для специальных версий применяются радиально-упорные шарикоподшипники для снижения температуры или усиленные подшипники для очень высокой нагрузки на вал. Срок службы подшипников рассчитан на 20 000 часов работы.

При проектировании корпусов конических редукторов и подшипниковых опор необходимо следить за тем, чтобы во время работы не происходило чрезмерного смещения валов. Не менее важно, чтобы корпус и детали, подлежащие установке с точки зрения параллельности, перпендикулярности, посадки и концентричности, изготавливались в пределах установленных допусков.

Допустимое отклонение расположения отверстий конического редуктора: ± 0,02 мм
Допустимое отклонение оси от угла 90°: ± 2 угловых минуты

Чтобы правильно выбрать конструкцию подшипниковых опор, необходимо знать величину и направление сил в зубчатом зацеплении и любых внешних дополнительных сил. Для конических зубчатых колес со спиральными зубьями осевые усилия, возникающие в результате осевых составляющих контакта зубьев, должны учитываться для подшипников. Направление этих сил зависит от направления спирали конических зубчатых колес и направления вращения. В стандартных конических зубчатых передачах шестерня левосторонняя, а зубчатое колесо правостороннее.

Важным параметром редуктора является люфт в коническом зацеплении. Конические зубчатые колеса предназначены для работы с предварительно заданным люфтом. Величина люфта зависит от модуля зацепления. Если люфт установлен слишком большой или слишком маленький, может возникнуть шум и преждевременный износ. Редуктор в специальном исполнении с уменьшенным люфтом так же доступен по запросу заказчика.

Уровень шума при работе конического редуктора составляет около 75 дБ, и зависит от качества зубчатой передачи. Максимально допустимая температура поверхности корпуса редуктора 80°C.
Уплотнения валов конического редуктора могут быть с пылезащитной кромкой или без нее, согласно DIN 3760. Материал уплотнений — NBR или Витон.

Сплошные валы спроектированы со шпонками по DIN 6885/1 и центральными отверстиями по DIN 332/2. Полые валы редуктора имеют шпоночный паз в соответствии с DIN 6885.
В дополнение к стандартной конфигурации конического углового редуктора могут поставляться редукторы с несколькими выходными валами, общим числом до 6-ти. Доступна специальная версия конического редуктора с валами из нержавеющей стали или хромированными. Конструктивно конические редукторы могут оснащаться сплошными или полыми валами, фланцем под установку двигателя или фланцем на стороне выходного вала.

Стандартный ряд доступных конических редукторов подразделяется на достаточное число типоразмеров, определяющих габарит редуктора и соответствующие ему показатели передаваемого крутящего момента. Так же конические редукторы отличаются передаточным числом стандартно от 1 до 6, влияющим на показатели скорости и мощности конкретного редуктора. Конические редукторы с передаточными отношениями, отличными от стандартных, возможны по запросу. Конический редуктор может использоваться в качестве как понижающей, так и повышающей (максимально до 2х) зубчатой передачи.

Для правильного выбора конического редуктора рабочие параметры, необходимые для соответствующего привода, должны быть определены в соответствии с надлежащими расчетами. В частности, необходимо учитывать различные варианты нагрузки, время работы и условия окружающей среды. Возможности привода на основе конического редуктора не безграничны, поэтому, все рабочие факторы, перечисленные в таблицах, должны соблюдаться. Нормальными условиями работы являются указанные значения мощности, постоянная нагрузка при устойчивой работе, малые инерционные массы и 8 -10 часов работы в день при температуре окружающей среды 20°C.

Видео:Разбираем устройство редуктора ⚙️ Коническая шестерня редуктораСкачать

Применение конических редукторов

Оборудование группы А характеризуется равномерной работой, малыми инерционными массами и отсутствием ударов и вибраций.

Включает: фасовочные машины, сверлильные станки, элеваторы, упаковочные машины, винтовые конвейеры, ленточные конвейеры, подъемники, вентиляторы, миксеры, рольставни, вязальные машины, сборочные конвейеры, стиральные машины, манипуляторы.

Оборудование группы В характеризуется неравномерной работой, средними по величине инерционными массами и средним уровнем ударов и вибраций.

Включает: гибочные машины, дозаторы, токарные станки, приводы поворотного стола, элеваторы (тяжелые), намоточные машины, смесители, машины для консервирования, шаровые мельницы, мукомольные и комбикормовые заводы, миксеры (тяжелые), смесители (тяжелые), раздвижные ворота, упаковочные машины, ткацкие машины, лебедки, бетоно-смесительные машины.

Оборудование группы С характеризуется крайне неравномерной работой, большими инерционными массами и сильными ударными и знакопеременными нагрузками.

Включает: пресс-подборщики, машины для раскройки листового металла, дробилки, брикетировочные прессы, эксцентриковые прессы, каландры, поршневые насосы, бумагорезательные машины, галтовочные барабаны, агитаторы, рольганги, вибрационные машины, вальцы, цементные мельницы, центрифуги, измельчители.

Видео:Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать

Правила эксплуатации редукторов

Обязательным условием исправной работы конических редукторов является смазка. Для выбора типа смазки (консистентная смазка, смазка маслом или циркуляционная смазка) решающим параметром является периферийная скорость конических зубчатых колес. Для гарантии бесперебойной работы редуктора необходима смазка, соответствующая условиям применения. Для низкооборотных редукторов с периферийной скоростью конических зубчатых колес до 4 м/с, в особых условиях эксплуатации до 8 м/с, обычно используется синтетическая консистентная смазка. Конические редукторы с консистентной смазкой практически не требуют обслуживания. Для работы в одну смену достаточно проверки через 15000 часов. Интервалы замены смазки должны соблюдаться в соответствии с правилами инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию.

Для конических редукторов можно использовать как густую, так и жидкую смазку. Редуктор, предназначенный для работы с жидкой смазкой, обычно поставляется сухим, т.е. без смазки. Перед вводом в эксплуатацию необходимо заполнить редуктор маслом и установить сапун, который поставляется отдельно. Обратите внимание на указанное количество смазки для заполнения редуктора на информационной этикетке. Первая замена масла рекомендуется через 500 часов работы, дальнейшие замены масла через каждые 3000 часов работы.

Расположение и конструкция смазочной арматуры должны быть определены до поставки, например, сторона редуктора, где будет установлено смотровое окно, сливная пробка и т.п. Объем заливаемого масла меняется в зависимости от положения установки редуктора, что необходимо учитывать при пуске редуктора в эксплуатацию. Так же оговариваются версии специальных смазочных материалов, например пищевые масла, одобренные USDA-H1 или низкотемпературные сорта смазки.

В случае применения циркуляционной смазки из-за необходимого охлаждения масла или очень высоких скоростей, пожалуйста, проконсультируйтесь с производителем редуктора.

Большое влияние на дальнейшую работу конического редуктора оказывает правильный монтаж и техническое обслуживание. При установке редуктора необходимо обратить особое внимание на выравнивание валов по отношению друг к другу. Неточное выравнивание валов приводит к перегрузке подшипников и, следовательно, к сокращению срока службы конического редуктора. Редуктор должен быть установлен таким образом, чтобы избежать смещения или вибрации. Крепежные винты должны быть тщательно затянуты — динамометрическим ключом. Перед установкой крепежа контактные поверхности должны быть хорошо очищены. Соединительные муфты на валах редуктора должны устанавливаться и удаляться с помощью съемников. В случае особых условий рекомендуется использовать различные монтажные принадлежности для конических редукторов. Например, редуктор крепится с помощью специальных монтажных планок, что облегчает установку. Эти планки можно закрепить на любой стороне редуктора. В комплект входят 2 планки и 4 крепежных винта.

Перед отгрузкой с завода все конические редукторы подвергаются короткому испытанию. Однако, прежде чем конический редуктор сможет работать на максимальной мощности ему потребуется несколько часов работы при полной нагрузке. При необходимости конический редуктор может работать сразу при максимальной нагрузке, но рекомендуется соблюдать правильную температуру в период обкатки редуктора. Рабочая температура постепенно снижается до нормальной после запуска редуктора в эксплуатацию.

Конические редукторы следует проверять не реже одного раза в месяц. Для редукторов заправленных смазкой на весь срок службы необходимо проверять потери смазки. В случае обнаружения подтеков замените уплотнительные кольца и добавьте смазку. Для версий с пробкой для слива и проверки уровня масла контроль уровня масла должен выполняться при остановленном механизме.

Редукторы, заправленные смазкой на весь срок службы: регулярно проверните валы вручную, чтобы все внутренние элементы были покрыты маслом.
Редукторы, поставляемые сухими, без заправки маслом: полностью заполнить конический редуктор маслом для консервирования. Перед вводом в эксплуатацию полностью слейте консервирующее масло и заполните редуктор до нужного уровня рекомендованным маслом.
Защитите входной и выходной валы подходящим консервационным составом.

Гарантия на конические редукторы длится 12 месяцев с момента поставки и будет обеспечена только при добросовестном соблюдении всех рекомендуемых инструкций и мер предосторожности.

Выбрать и заказать конические редукторы вы можете в нашем каталоге.

источники:

https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-konicheskiy-odnostupenchatyy-reduktor