Редукторами называют устройства, позволяющие понижать или повышать число оборотов двигателя модели корабля, а также сообщать винтам нужное направление вращения. Редукторы устанавливают в корпусе моделей кораблей между двигателем и гребным винтом. Большинство двигателей для моделей — высокооборотные. Поэтому им нужны редукторы для понижения числа оборотов и для сообщения вращения нескольким винтам.
Для изготовления редукторов обычно подбирают цилиндрические шестерни от различных приборов, телефонных номеронабирателей и часовых механизмов, предварительно рассчитав нужное передаточное число.
Передаточное число редуктора i показывает, во сколько раз надо увеличить или уменьшить число оборотов на выходе редуктора. Если нужно уменьшить число оборотов в i раз, то число зубцов ведущей шестерни Z1 (вал которой соединяется с двигателем) должно быть в i раз меньше, чем у ведомой шестерни Z2 (вал которой соединяется с валом
Если нужно увеличить число оборотов, то поступают наоборот. Таким образом, число оборотов ведомой шестерни редуктора всегда будет больше или меньше числа оборотов ведущей шестерни во столько раз, во сколько раз меньше или больше будет зубьев у ведущей шестерни.
Рис. 108. Трехступенчатый редуктор.
Иногда возникает необходимость изготовить редуктор с очень большим замедлением, например на шкотовую лебедку для перекладки парусов на модели радиоуправляемой яхты. В данном случае делают многоступенчатый редуктор, т. е. из двух или трех пар шестерен. Используют для этого и червячную передачу.
Чтобы определить общее передаточное число такого редуктора, поступают так. Сначала определяют передаточное отношение каждой пары шестерен или червячной передачи в отдельности, а затем перемножают их между собой и получают общее передаточное число i. На рис. 108 показан общий вид трехступенчатого редуктора, состоящего из одной червячной передачи и двух пар цилиндрических шестерен. Общее передаточное число такого редуктора i будет равно: i1i2i3.
Одной из самых важнейших величин в зубчатых передачах является их модуль зацепления m. Модулем зацепления называется длина в мм, приходящаяся на один зуб шестерни по диаметру начальной окружности, численно равная отношению диаметра этой окружности и числу зубьев. Только шестерни с одинаковым модулем обеспечивают нормальное зацепление и могут быть использованы в редукторе.
Таким образом, при подборе готовых шестерен прежде следует определить их модули. Если они одинаковы, то будут работать в паре. Для определения модуля цилиндрической шестерни можно пользоваться следующей зависимостью:
где d — наружный диаметр шестерни;
При изготовлении редукторов надо стремиться использовать мелкомодульные шестерни, т. е. шестерни, имеющие большее число зубьев при одинаковом диаметре. Применение мелкомодульных шестерен уменьшает потери на трение, шум в редукторе и улучшает плавность работы. Величины модуля зацепления стандартизированы. Для изготовления редукторов к моделям кораблей больше всего подходят шестерни с модулем зацеплений 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,25 и 1,5 мм. Чем больше мощность двигателя, тем с большим модулем зацепления берутся шестерни для редуктора. Так, шестерни с модулем зацепления 1,25 и 1,5 можно рекомендовать для изготовления редуктора только под двигатели внутреннего сгорания (рис. 109).
Рис. 109. Двигатель внутреннего сгорания с редуктором.
Редукторы, изготовленные с такими шестернями, под электродвигатель будут очень «грубыми» и иметь большие потери. Для них лучше применять шестерни с модулями зацепления: 0,6; 0,7 и 0,8. Уменьшению шума редуктора и улучшению плавности его работы способствует также применение шестерен из разных металлов, например стальных и латунных. Еще меньше будут потери в редукторе и уменьшен шум его работы, если его поместить в коробку, залитую машинным маслом, причем будет вполне достаточно, если одна из шестерен редуктора погрузится в него всего на 3—4 мм.
Редукторы конструируют по различным схемам, в зависимости от назначения. Некоторые схемы показаны на рис. 110. На них цифрой 1 обозначены ведущие шестерни, цифрой 2 — ведомые и цифрой 3 — шестерни, называемые паразитными. Паразитные шестерни не влияют на число оборотов, а лишь на направление вращения ведомых шестерен. Нужно помнить, что при зацеплении одной пары шестерен они всегда будут вращаться в противоположные стороны.
Рис.111. Разметка боковой пластины редуктора.
Изготовление редуктора начинают с изготовления боковых пластин. Вырезают их из листовой латуни или стали 1,5—2 мм. Пластины надо хорошо выпрямить на ровной металлической плите деревянным молотком, затем сложить вместе, зажать струбциной или в ручных тисках и просверлить в 4-х углах отверстия 3—4 мм, в зависимости от того, какими болтами они будут соединяться. Далее обе пластины надо соединить двумя болтами (по противоположным углам) и обработать напильником по вычерченному контуру.
Теперь произвести точную разметку мест положения всех шестерен на одной из боковых пластин редуктора. Предположим, что будет изготовляться редуктор на уменьшение числа оборотов с работой на два винта. Тогда надо провести металлической чертилкой две взаимно перпендикулярные линии — горизонтальную (А1 A2) на уровне, в зависимости от диаметра шестерни, и вертикальную линию (Б1 Б2) посередине пластины (рис. 111). Из точки пересечения этих линий (О) надо отложить в стороны по горизонтальной линии центры ведомых шестерен — 001 и 002. Расстояние между этими точками О1О2 должно равняться расстоянию между центрами гребных валов данной модели.
Читайте также: Редуктор для мотоблока как запчасть
Рис. 112. Установка скользящих подшипников.
Замерив диаметр (по окружности впадин зубьев) ведомых шестерен, надо провести окружности вокруг точек В, Г, равные замеренному диаметру. Замерив диаметры по окружности выступов зубьев паразитной и ведущей шестерен, провести две окружности, соответствующие указанным диаметрам на расстоянии, разделяющем все окружности друг от друга на 0,2—0,3 мм, в зависимости от величины модуля зацепления. Чем больше модуль, тем больше берется зазор. Эта величина будет необходимым зазором между зубьями шестерен редуктора.
Рис. 113. Втулки для шарикоподшипников.
Накернив центры всех окружностей, просверлить сразу в обеих пластинах отверстия под подшипники скольжения или под шариковые. Затем пластины разъединяют и в их отверстия впрессовывают подшипники скольжения, выточенные из бронзы на токарном станке (рис. 112), или устанавливают шариковые подшипники в специальных втулках или вкладышах (рис. 113). Лучшим материалом для втулок является алюминий или латунь.
Крепятся они к боковым пластинам редуктора при помощи трех винтов (рис. 114). При вытачивании втулок (вкладышей) для шариковых подшипников необходимо, чтобы диаметр «А» точно соответствовал диаметру внешней обоймы шарикоподшипника, обойма должна туго входить на свое место. Размер «Б» должен быть равен высоте обоймышарикоподшипника, толщина стенок втулки 2,0—2,5 мм, а основания — 3,0—3,5 мм.
Рис. 114. Крепление шестерен на оси.
Оси для шестерен вытачивают из стали на токарном станке. Они должны туго входить в центральные отверстия шестерен. Если шестерни имеют цилиндрические выступы, то крепления их к осям можно осуществить с помощью шпильки (рис. 114, А). Если выступов на шестерне нет, оси вытачивают с заплечиком (фланцем) и шестерни крепятся к нему с помощью винтов или заклепок (рис. 114, Б). При изготовлении осей необходимо, чтобы размер «Н» был у всех осей одинаковым, а шестерни располагались симметрично по отношению к ним.
На рис. 115 показан редуктор в собранном виде. Боковые стенки его можно скрепить шпильками с заплечиками и резьбой на концах или простыми болтами, но с распорными трубками, надетыми на болты.
Рис. 115. Редуктор в собранном виде.
На моделях кораблей двигатели внутреннего сгорания устанавливаются на основания (фундаменты) из дерева, металла или в сочетании того и другого (рис. 116).
Электродвигатели обычно крепят на деревянных основаниях (подушках) или привертывают к усиленной переборке корпуса модели. Иногда прямо к редуктору, а последний к основанию, вклеенному в корпус модели (рис. 117).
Рис. 116. Фундаменты под двигатели внутреннего сгорания.
Гребные валы изготавливают из прутковой стали диаметром 3—6 мм, в зависимости от диаметра гребного винта и мощности двигателя. На одном конце вала на резьбе устанавливается гребной винт с обтекателем, а на другом приспособление для соединения вала с двигателем или редуктором. Очень часто для изготовления гребных валов используют велосипедные спицы или спицы колес мотоцикла.
Рис. 117. Установка электродвигателей.
Гребной вал вставляется в дейдвудную трубу которая представляет собой металлическую трубку с внутренним диаметром 4— 8 мм, по концам которой впрессованы латунные (бронзовые, фторопластовые) втулки (подшипники) с внутренним диаметром, соответствующим диаметру гребного вала (рис. 118, А). С целью уменьшения трения очень часто в дейдвуды вставляют и шарикоподшипники, которые запрессовываются в специальную втулку, туго насаженную на дейдвудную трубу и пропаянную оловом (рис. 118, Б).
Рис. 118. Дейдвудные трубы: А — с латунными второпластовыми втулками; Б — с шарикоподшипниками ; В — с сальниковой набивкой для моделей подводных лодок.
Для набивки дейдвудов тавотом на одном его конце (расположенном в корпусе модели) припаивается короткий (30—40 мм) кусочек трубки с винтом для поджатия тавота по мере его расходования. Для моделей подводных лодок дейдвуды делаются совершенно непроницаемыми. С этой целью бронзовую (латунную) втулку (подшипник) углубляют в дейдвудную трубу на 8—12 мм и припаивают через специально для этого просверленное отверстие в дейдвуде. Часть свободного пространства между валом и дейдвудом заполняют шпагатом или суровыми нитками, пропитанными тавотом. Заполнение это обжимают второй втулкой и пропаивают (рис. 118, В).
Рис. 119. Соединение двигателей с гребными валами.
Дейдвуды устанавливают на модели так, чтобы они по возможности располагались параллельно диаметральной плоскости и конструктивной ватерлинии модели и обеспечивали зазор между гребным винтом и корпусом модели не менее 0,12—0,28 диаметра гребного винта.
Если диаметр гребного винта не позволяет выполнить эти условия, то дейдвуды приходится ставить под небольшим углом по отношению к ДП и с наклоном к плоскости ватерлинии, а на скоростных управляемых моделях это вообще неизбежно. Надо помнить, что как раствор валов, так и наклон их на величину более 12° сильно уменьшают к. п. д. гребного винта. Поэтому на скоростных кордовых и радиоуправляемых моделях применяют кронштейны с карданом, обеспечивающие горизонтальность гребного вала.
Рис. 120. Шарнирные соединения валов.
Читайте также: Редуктора для мотора ямаха 200
Соединение двигателей с гребными валами и редукторами может быть разнообразным. Самое простейшее соединение двигателя с гребным валом осуществляется при помощи пружины, резиновой трубки, загнутых крючков на самих валах, скоб и простейших муфт сцепления (рис. 119). Такое соединение обычно делают на маленьких моделях с маломощными электродвигателями (порядка 5—10 5т) и резиномоторами.
Рис. 121. Соединение редукторов с двигателем: А — шарнирное, валиком; Б — шарнирное, гибким валиком.
Наиболее распространенным и надежным соединением двигателей любой мощности с редукторами и с гребными валами является шарнирное соединение (рис. 120). Эта конструкция допускает большие нагрузки на вал, а также не требует особой центровки двигателя или редуктора с гребным валом.
Промежуточные валы между редуктором и электродвигателем можно изготовить из стального прутка диаметром 4—6 мм (рис. 121, А) или из гибкого вала, например от спидометра автомашины. Такой валик можно изготовить и самим. Для этого из проволоки ОВС толщиной 1—1,5 мм наматывают вплотную виток к витку.
На токарном станке из стали вытачивают шаровые наконечники, вставляют их с двух сторон в пружину (рис. 121, Б) и пропаивают оловом.
Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать
Мотор-редуктор: устройство и назначение
Любой промышленный механизм требует для своей работы источник механической энергии. В качестве такового наибольшее распространение получил электродвигатель. Необходимость согласования с конечным механизмом возникает только по двум параметрам – скорости и моменту на валу двигателя. Общепромышленные варианты электромоторов обеспечивают относительно высокую скорость и небольшой момент. Напротив, механизмы обычно требуют больших моментов при невысоких скоростях. Одним из способов разрешения этого противоречия может стать применение редуктора. Выступая как отдельное устройство, он обеспечивает согласование режимов работы целевого механизма с источником вращающего момента. Связка мотора и редуктора нашла широкое применение в промышленной технике. С целью снижения общей стоимости конечных устройств и упрощения конструкции, производители объединили два этих элемента в единый агрегат, получивший название мотор-редуктор. Благодаря моноблочной конструкции такие узлы обладают множеством преимуществ перед раздельным исполнением и завоевали большую популярность у проектировщиков.
Видео:Мотор-редуктор для RC модели в масштабе 1:10Скачать
Устройство и принцип работы
Конструкция мотор-редуктора представляет собой соединенные в единый блок механический редуктор и электрический двигатель. Благодаря этому, в технологической установке требуется закладывать одно место установки, вместо двух. Также не придется обеспечивать сносность валов двигателя и редуктора, подбирать и монтировать муфту, передающую вращение. Общая конструкция мотор-редуктора имеет некоторые отличия от раздельных вариантов. Корпус передачи изготавливается с необходимым запасом прочности, обеспечивающим надежное функционирование устройства с закрепленным тяжелым мотором. Для монтажа двигателя на корпусе выполняются специальные посадочные места. В конструкции ведущей шестерни редуктора предусматриваются цилиндрические отверстия, используемые для установки вала приводного мотора. На корпусе дополнительно предусматривают элементы крепления для монтажа мотор-редуктора в технологическую установку. В качестве электропривода мотор-редуктора допускается применять любые типы электродвигателей. Наиболее часто встречаются модели, использующие стандартные асинхронные электродвигатели. Для реализации моноблочного исполнения выбирают модели фланцевого типа.
Принцип действия мотор редуктора не отличается от работы классического редукторного электропривода. Момент вращения двигателя передается на ведущую шестерню, фактически установленную на валу мотора. Благодаря зубчатому зацеплению, вращающий момент преобразуется одним или несколькими ведомыми элементами, которые в свою очередь оказывают воздействие на вал технологического механизма.
Выходная скорость вращения зависит от параметров двигателя и передаточного отношения редуктора. Для получения повышенного коэффициента преобразования используются многоступенчатые модели. При необходимости коррекции скорости, мотор-редукторы легко интегрируются в системы с регулировкой оборотов посредством управляемых преобразователей.
Видео:Редуктор для RC модели 1:12.Скачать
Виды мотор-редукторов
Сегодня разработано большое число вариантов мотор-редукторов, различающихся типом двигателя, принципом построения механической части и общей геометрией. Практически все возможные комбинации присутствуют в каталогах производителей.
Классификация готовых устройств ведется по нескольким признакам. В первую очередь принято выделять тип редуктора.
По виду механического зацепления подразделяют цилиндрические, конические, червячные и планетарные модели. По взаимному расположению входного и выходного валов рассматривают соосные, параллельные и угловые варианты. Исходя из передаваемых мощностей выделяют модули обычного размера и мини мотор-редукторы. По типу присоединения к процессу, встречаются варианты с одно- и двухсторонним валом, а также с полым выходным валом.
Цилиндрические мотор-редукторы
Агрегаты, использующие классические цилиндрические редукторы получили большое распространение, благодаря простоте, надежности и универсальности механической части устройства. Их использование возможно в широком спектре оборудования. В зависимости от общей конструкции, цилиндрические мотор-редукторы выполняются с соосными или параллельными валами. Количество ступеней может варьироваться от одной до шести.
По способу расположения шестерен и общей компоновке выделяют горизонтальные и вертикальные модели. Такие устройства характеризуются высоким КПД, долговечностью и относительно невысокой стоимостью. В отличие от многих других вариантов, цилиндрические редукторы обычно не допускают произвольного расположения в пространстве, что значительно ограничивает их область применения.
Конические мотор-редукторы
Устройства, собранные на основе конических шестерен, позволяют построить угловой конический мотор-редуктор. Его главной особенностью будет перпендикулярное расположение входного и выходного валов. Это ориентирует их на использование в устройствах, требующих смены направления осей. Также конические модели выгодно устанавливать в конструкциях, предъявляющих ограничение по одному из габаритных размеров устройства. Редукторы данного типа отличаются более высокой стоимостью, в виду значительной сложности изготовления отдельных деталей. Передаточное отношение конических моделей обычно невелико. Для его повышения, коническую и цилиндрическую передачи часто комбинируют, результатом чего становится коническо-цилиндрический мотор-редуктор.
Читайте также: Когда менять фильтр в газовом редукторе
Червячные модели
Сегодня, огромную популярность приобрели червячные одноступенчатые мотор-редукторы. В качестве механической передачи в них используется червячная пара. Она обеспечивает высокое передаточное отношение при сравнительно небольших габаритах. Благодаря этому стоимость червячных моделей ниже аналогов с иной конструкцией. Среди других особенностей следует выделить перпендикулярное расположение валов и самостоятельное затормаживание механизма при отсутствии внешнего поступления энергии.
В отличие от цилиндрических и конических моделей, приложение усилия к выходному валу не приведет к проворачиванию механизма. Благодаря этому такие редукторы часто используют в ответственных решениях и подъемно-транспортных устройствах. Червячные редукторы обычно не требовательны к положению установки. Благодаря герметичному корпусу их можно располагать произвольным образом, вследствие чего эти модели активно применяются для модернизации привода станков, промышленных линий и других механизмов. Среди недостатков червячных моделей обычно выделяют небольшой КПД и повышенное тепловыделение.
Планетарные и волновые мотор-редукторы
Благодаря компактности и высоким рабочим моментам, планетарные мотор-редукторы нашли широкое использование в небольших устройствах привода. Высокое передаточное отношение и способность работать с большими нагрузками, ориентирует их на использование совместно с серводвигателями промышленных роботов и других автоматических устройств. Встречаются планетарные модели и общепромышленного применения. Благодаря особенностям конструкции зубчатой передачи, данные модели мотор-редукторов выполняются с соосными валами. Это позволяет их использовать для привода практически любых механизмов.
Дальнейшим развитием планетарных передач стали волновые редукторы. Они обеспечивают большое передаточное отношение, плавность хода и высокую точность позиционирования выходного вала. Благодаря этому такие модели стали основой построения промышленных роботов. Наряду с высокими характеристиками, данные типы передач отличаются высокими требованиями к изготовлению, а, следовательно, и высокой стоимостью, что существенно сдерживает распространение данных моделей.
Видео:Пробую нарезать шестерню в редуктор RC моделиСкачать
Технические характеристики
Технические характеристики мотор-редуктора составляют комплекс из отдельных параметров механической части и электродвигателя. Важнейшей характеристикой становятся режим работы механизма. В зарубежной литературе используется подобный параметр, называемый сервис-фактором. Он определяет частоту и уровень механических нагрузок и задается на основе характеристик технологического процесса. Принцип действия редуктора и его передаточное число, позволяют подобрать модель с требуемым типом двигателя для конкретных условий работы. Схема расположения валов позволяет наилучшим образом расположить приводной модуль на оборудовании. Тип выходного вала обеспечивает простоту установки. Важным параметром становится способ крепления мотор-редуктора к технологическому устройству. Встречаются модели с установкой на лапы, фланцевого и комбинированного исполнения.
С целью определения конкретных скоростей выходного вала используют номинальную скорость вращения электромотора. В зависимости от нее, один и тот же редуктор будет обеспечивать разные характеристики. Мощность двигателя определяет нагрузки технологического механизма.
Видео:редуктор для модели эсминца РазумныйСкачать
Применение мотор-редуктора
Область применения мотор-редукторов практически полностью перекрывает варианты, использующие связку отдельных электродвигателя с редуктором. В большинстве случаев применение моноблочных моделей дает дополнительную выгоду по массе, габаритам и стоимости. Преимущества раздельного исполнения ограничены случаем использования демпфирующих муфт. Такие муфты способны расцеплять вал двигателя от вала редуктора при значительных динамических нагрузках. В мотор-редукторах скачки нагрузок с большой долей вероятности приведут к разрушению конструктивных элементов. Поэтому при выборе конкретных моделей следует учитывать запас по динамической прочности. Среди недостатков следует учитывать и меньшую ремонтопригодность. При выходе из строя механической части потребуется заменить весь агрегат, а не отдельную часть. Выход из строя электродвигателя менее критичен, так как его замена допускается большинством конструкций редукторов.
В некоторых случаях единая конструкция становится незаменимой. В миниатюрных устройствах автоматики и роботах, использование отдельных привода и механической передачи способно значительно усложнить и укрупнить конструкцию, понизить ее надежность. Конечной целью таких устройств является не поддержание требуемой скорости, а точное позиционирование отдельных элементов. В таких системах большое распространение нашли малогабаритные мотор-редукторы. В качестве привода в них используются шаговые, либо бесколлекторные двигатели, обеспечивающие высокую точность работы.
Видео:Обзор силовой установки для RC модели из редуктора шуруповерта MakitaСкачать
Выбор и обслуживание
Подбор мотор-редуктора выполняется на основе режима работы, требуемой мощности и числа оборотов технологического механизма. Также учитывается расположение валов и отдельных частей устройства. Полный расчет мотор-редуктора в отечественной практике ничем не отличается от классических вариантов расчета требуемой передачи. С целью упрощения данной операции, большинство производителей приводят готовые входные и выходные параметры, позволяющие выполнить подбор без сложных вычислений.
Внедрение и эксплуатация мотор-редуктора не представляют большой сложности. Правильно подобранное оборудование имеет большой срок службы и не требует частого внимания, при работе в рекомендуемых условиях окружающей среды.
Главный параметр, который следует контролировать в механической части – уровень масла в корпусе редуктора. Также следует обращать на механическую целостность деталей, уровень шума и нагрев поверхностей агрегата. Эксплуатация электродвигателя ничем не отличается от других вариантов его использования.
- 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
Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать
Что такое, редуктор?Скачать
Редуктор для радиоуправляемых моделейСкачать
Редуктор для RC модели 1/10 на 3D принтереСкачать
Редуктор своими руками для машинки, танка, робота, ардуино.Скачать
Самодельный редуктор для модели с цепной передачей.Скачать
Интересный мотор-редуктор для вашей модели с АлиэкспрессСкачать
Как сделать мост для RC модели 43-го масштаба | Мост и редуктор из полиуретанаСкачать
РЕДУКТОР для простой моделиСкачать
🌑 Уникальный планетарный редуктор 354 :1 на 3D принтере 3d print #Shorts Игорь БелецкийСкачать
Что такое планетарный редуктор?Скачать
Как сделать редуктор для RC модели? Гелик.Скачать
Как сделать редуктор с нуля, от создания модели до рабочего устройстваСкачать
