Обозначение редуктора на схеме

Схемы редукторов

Наиболее распространены схемы редукторов, изображенные на рис. 14.1.

Тип редуктора определяют по виду зубчатых передач и порядку их размещения в направлении от двигателя, по числу ступеней и располо­жению геометрических осей тихоходных валов в пространстве.

Для обозначения типов использованных зубчатых передач применя­ют прописные буквы:

КЦ — коническо – цилиндрические;

ЧЦ — червячно-цилиндрические и т. д.

На рис. 14.1, а изображен одноступенчатый цилиндрический редук­тор. Такие редукторы выпускают с прямозубыми, косозубыми и шев­ронными колесами.

Двухступенчатые редукторы выполняют по развернутой (рис. 14.1, б) и соосной схемам (рис. 14.1, в). Соосные редукторы удобны, если нужно получить одну линию валов соединяемых механизмов, имеют малые га­баритные размеры по длине, в них достигается одинаковое смазывание колес из ванны, при этом увеличиваются габаритные размеры вдоль осей валов.

Широкие редукторы обозначаются буквой Ш, узкие — У, соосные — С.

Для улучшения условий работы тихоходной ступени используют ре­дукторы с раздвоенной быстроходной ступенью (рис. 14.1, г), редукторы с раздвоенной ступенью обозначаются буквой Ш.

Трехступенчатые редукторы выполняют по развернутой (рис. 14.1, д) и раздвоенной (рис. 14.1, е) схемам.

Если компоновка машины требует взаимной перпендикулярности осей входного и выходного валов, применяют конические (рис. 14.1, ж) или коническо-цилиндрические (рис. 14.1, з) редукторы.

Большие передаточные отношения, плавность, бесшумность и воз­можность самоторможения обеспечивают червячные редукторы (рис. 14.2). Червячные редукторы выпускают с цилиндрическими, глобоидными и спироидными червяками. Высокое передаточное отноше­ние при низком уровне шума имеют двухступенчатые червячные и червячно-цилиндрические редукторы.

Червячные редукторы выпускают с верхним (рис. 14.2, а), нижним (рис. 14.3, б), боковым или вертикаль­ным расположением червяка.

Обозначение редуктора на схеме

* С Х Е М А в конструкторской документации – документ, на котором условными графическими обозначениями показаны составные части изделия (или установки) и соединения или связи между ними. Схемы выполняются, как правило, без учёта масштаба и действительного пространственного расположения составных частей изделия.

В зависимости от типа элементов изделий и вида связей между ними схемы подразделяют на:

• электрические,
• пневматические,
• гидравлические,
• кинематические и
• комбинированные.

В соответствии с назначением различают схемы:

• структурные,
• функциональные,
• принципиальные,
• соединений,
• подключений,
• общие,
• расположения.

Структурная схема (блок-схема) определяет основные функциональные части изделия (установки), их назначение и взаимосвязи; она разрабатывается при проектировании (конструировании) изделия, раньше схемы др. типов, и используется при изучении структуры изделия и программы его работы, а также во время его эксплуатации.

Функциональная схема раскрывает процессы, протекающие в изделии и его отдельных частях; используется при изучении функциональных возможностей изделий, а также при их наладке, регулировке, контроле и ремонте.

Принципиальная схема определяет полный состав элементов изделия и связей между ними и, как правило, даёт детальное представление о принципе работы изделия; служит основанием для разработки др. конструкторских документов, например электромонтажных чертежей, спецификации.

Схемы соединений (внутренних и внешних) отображает связи составных частей изделия, способы прокладки, крепления или подсоединения проводов, кабелей или трубопроводов, а также места их присоединения или ввода.

На схеме подключений показывают внешние подключения изделия; эти схемы используют при монтаже и эксплуатации комплексов. Общая схема определяет составные части комплекса (сложного изделия) и соединения их между собой на месте эксплуатации; предназначена преимущественно для общего ознакомления с комплексами.

На схеме расположения показывается относительное размещение (местоположение) составных частей установки или комплекса. В СССР порядок оформления схем устанавливается ГОСТами.

Литература:
1. Монтаж холодильных установок и машин /А.А. Полевой. – СПб.: Профессия, 2007. – с. 224-232.

Редуктор от «А» до «Я»

Редуктор представляет собой составной механизм приводов машин. Его основное назначение – уменьшение частоты вращения ведомого вала при одновременном увеличении крутящего момента. Конструкцией редуктора могут быть предусмотрены одна или несколько передач зацеплением.

1.Классификация редукторов

Редуктор общемашиностроительного назначения. Этот тип оборудования представляет собой самостоятельный агрегат, используемый в приводах машин. Его технические характеристики отвечают общим для разных применений требованиям. Конструктивно общемашиностроительные редукторы могут отличаться.

Специальные редукторы разработаны для автомобильной, авиационной и других узкоспециализированных отраслей. Из названия понятно, что агрегаты этой группы должны соответствовать специфике и параметрам конкретного применения.

Редукторы можно классифицировать по следующим признакам:

• По типам передач и числу ступеней;
• По расположению осей входного/выходного валов в пространстве и относительно друг друга;
• По способу крепления.

1.1 Количество ступеней и расположение валов

У двух- и трехступенчатых редукторов развернутых и раздвоенных схем (в случае с двухступенчатыми моделями еще и соосных схем) есть ряд преимуществ перед агрегатами других типов – прежде всего это высокий КПД и устойчивость к нагрузкам. Соосные цилиндрические редукторы могут комплектоваться тихоходной ступенью с внутренним зацеплением. Планетарные и волновые агрегаты с соосным расположением осей валов также обеспечивают высокую производительность и широкий диапазон передаточных чисел.

При комплектации машин и механизмов, требующих пересекающегося расположения валов, будут эффективны двух- и трехступенчатые конические (коническо-цилиндрические) редукторы.

Агрегаты с червячными (червячно-цилиндрическими, цилиндрическо-червячными) передачами характеризуются высоким передаточным числом и низким уровнем шума. Однако КПД у таких моделей ниже, чем у цилиндрических аналогов.

Вертикальное расположение выходных валов требует меньшего пространства. В механизмах, где необходима подобная компоновка, чаще используются червячные или конические редукторы. Удобство заключается в том, что ось двигателя находится в горизонтальном положении.

Таблица 1. Классификация редукторов по расположению осей валов

1.2 Типы используемых передач

1.2.1 Червячные редукторы

Червячный редуктор – наиболее распространенный тип редукторов. Привод имеет компактные размеры (в сравнении с цилиндрическими агрегатами). Передаточное отношение червячной пары может достигать 1-100 (иногда и выше).

Потенциал увеличения крутящего момента при снижении частоты вращения вала у червячных редукторов выше, чем у оборудования с другими типами передач. Передаточное число того же порядка можно получить при эксплуатации трехступенчатого цилиндрического редуктора. В червячных агрегатах для решения этой задачи достаточно одной ступени. Еще одно преимущество – простота и низкая стоимость червячных редукторов. Использование червячного зацепления позволяет снизить уровень шума передачи, обеспечить высокую плавность хода.

Функция самоторможения присутствует только в червячных редукторах. Ее принцип основан на торможении ведомого вала при отсутствии движения на ведущем валу (червяке). Самоторможение в передаче осуществляется в тот момент, когда угол подъема ведущего вала меньше или равен 3,5 градусам.

При выборе червячного редуктора следует учитывать тот факт, что при увеличении передаточного числа снижается КПД червячной передачи. Отсюда – потери энергии вследствие трения червяка об зубья колеса.

Ресурс червячных приводов составляет, в среднем, 10 тысяч часов.

1.2.2 Червячный глобоидный редуктор

Винт глобоидного червячного редуктора имеет выпуклую форму (в других червячных передачах он цилиндрический). Эта конструктивная особенность увеличивает передачу крутящего момента и мощность привода.

Глобоидные редукторы предназначены для использования в условиях, предполагающих высокую надежность, отсутствие обратного проскальзывания и динамических толчков на выходном валу. Чаще всего редукторы этого типа применяются в барабанных приводах лифтов: глобоидная пара адаптирована к переменным нагрузкам, возникающим при подъеме и торможении кабины, в состоянии поддерживать нормальную реверсивность при эксплуатации.

Таблица 2. Допустимые нагрузки для червячных глобоидных редукторов типа ЧГ

1.2.3 Цилиндрические редукторы

В цилиндрических редукторах устанавливаются цилиндрические зубчатые передачи. Комплектация таких приводов может отличаться положением входного/выходного валов и количеством ступеней. Одноступенчатые цилиндрические агрегаты классифицируются только по расположению валов. Передаточные числа варьируются в диапазоне 1,6-6,3.

Схемы исполнения цилиндрических пар:

• развернутая узкая;
• развернутая;
• раздвоенная;
• соосная.

Наиболее распространена развернутая схема. Она позволяет выпускать унифицированные колеса, валы и шестерни, которые подходят для производства редукторов разных типоразмеров. Этот фактор является определяющим для серийного производства, т.к. способствует снижению себестоимости выпускаемой продукции.

С той же целью выбирается левое направление зуба шестерни и правое направление колеса для всех ступеней редуктора. При индивидуальной комплектации единичного редуктора целесообразнее использовать следующую схему: левое направление зуба шестерни на первой ступени, правое – на второй ступени. Такая комплектация снизит осевую нагрузку на опоры.

Форма редукторов, проектируемых по развернутой схеме, удлиненная. Вес такого агрегата будет на 15-20% больше приводов, сконструированных по раздвоенной схеме.

Раздвоенная схема применима для тихоходной и быстроходной ступеней. Во втором варианте она наиболее рациональна, так как промежуточный вал может быть изготовлен по принципу вала-шестерни, а быстроходный вал становится «плавающим».

При соосной схеме оси быстроходного и тихоходного валов совпадают. Вес и габариты редуктора, собранного по соосной схеме, аналогичны моделям с развернутой схемой. Стоимость обоих типов агрегатов практически одинакова.

Одна из основных технических характеристик соосного редуктора – увеличенная мощность быстроходной ступени, что достигается за счет снижения нагрузки на нее. Однако конструктивно такие агрегаты более сложные.

Ресурс цилиндрического редуктора – 25 тысяч часов и более.

Таблица 3. Допустимые нагрузки для цилиндрических редукторов ЦУ (одноступенчатых горизонтальных)

Таблица 4. Технические параметры цилиндрических редукторов Ц2С (двухступенчатых соосных)

1.2.4 Конические редукторы

Конструкцией конического редуктора предусмотрены колеса с прямыми и круговыми зубьями. Направления наклона линии зуба и вращения колеса должны совпадать. Соблюдение этого условия позволяет предотвратить затягивание шестерни в зацепление, возникающее под действием отрицательной осевой силы на шестерне.

Передаточное отношение конического редуктора – 1-5.

Зубчатое колесо устанавливается между опорами редуктора. Шестерни монтируются консольно.

1.2.5 Коническо-цилиндрические редукторы

Данный тип механизмов представляет собой гибрид цилиндрического одноступенчатого и конического редукторов. Соответственно, этой группе оборудования присущи все достоинства и недостатки агрегатов обоих типов.

Все коническо-цилиндрические редукторы имеют быстроходную коническую ступень. Такая конструктивная особенность объясняется невысокой нагрузочной способностью и, соответственно, большими габаритами агрегата. С целью уменьшения размеров привода и используется быстроходная коническая ступень.

Коническая передача может использоваться в тихоходных и промежуточных ступенях, что оправдано необходимостью снижения ее чувствительности к погрешностям при производстве и установке, минимизацией их влияния на механизм в целом.

Направление зуба в косозубой цилиндрической паре должно быть выбрано с учетом возможности вычитания осевых сил на промежуточных валах.

Таблица 5. Коэффициент режима эксплуатации коническо-цилиндрических редукторов (двухступенчатых и трехступенчатых)

1.2.6 Насадные редукторы

Насадными редукторами называются агрегаты с полым выходным валом. Они монтируются непосредственно на вал – без дополнительных соединений и передач. Преимущество насадных редукторов заключается в более компактных габаритах и сравнительно невысоком весе.

Насадный способ монтажа, как правило, применим к червячным и некоторым другим типам редукторов. Исключение составляет цилиндрическая соосная группа оборудования, конструктивные особенности которой затрудняют такую установку.

При резкой динамике нагрузки на выходной вал (чаще всего при нештатных ситуациях) отсутствие соединительной муфты может стать причиной преждевременного выхода из строя приводного оборудования. Поэтому эксплуатация редуктора требует создания условий эксплуатации при равномерной нагрузке. Как вариант – дополнительная защита привода.

1.2.7 Планетарные редукторы

Планетарные (дифференциальные) редукторы состоят из центральной шестерни (солнечной), расположенной в центре редуктора, вспомогательных шестерней одинакового размера (сателлитов), установленных вокруг центральной шестерни, и фиксатора (водила), обеспечивающего их надежное крепление. Конструкцией планетарного редуктора также предусмотрена кольцевая шестерня, внешне напоминающая зубчатое колесо. Ее предназначение – обеспечение сцепления с сателлитами. Центральная шестерня является ведущим элементов, сателлиты – ведомыми. Кольцевая шестерня всегда неподвижна.

Конструктивно исполнения планетарных редукторов могут отличаться. Модели классифицируются по количеству ступеней (одно-, двух- и трехступенчатые), кинематической схеме планетарной передачи. Тип подшипников также отличается. Подшипники качения предназначены для режимов эксплуатации на низкой скорости. В свою очередь, подшипники скольжения рассчитаны на режим высоких скоростей. Основная сфера использования планетарных редукторов – машиностроение.

Планетарные агрегаты МПО классифицируются как универсальное приводное оборудование. Они широко используются в приводах перемешивающих механизмов медицинской, химической, микробиологической промышленностях, а также в приводах общепромышленного назначения. Редукторы серии МПО могут эксплуатироваться в режиме 24 часа в сутки при постоянной и переменной нагрузках.

К планетарным редукторам предъявляются жесткие требования. Производство такого оборудования требует высокой точности, чтобы зубцы плотно соприкасались между собой, но при этом легко приводились в движение.

Таблица 6. Технические параметры планетарных редукторов Пз (зубчатые одноступенчатые)

Детали машин

Редукторы

Редуктором называют механизм, выполненный в виде самостоятельного агрегата с целью понижения частоты вращения ведущего вала и увеличения крутящего момента на ведомом валу. Отдельной категорией редукторов, которые предназначены для увеличения частоты вращения ведущего вала и, соответственно, уменьшения крутящего момента на ведомом валу, являются мультипликаторы. «Настоящие» редукторы иногда называют демультипликаторами. У мультипликаторов передаточное число меньше единицы, у демультипликаторов – больше единицы.

Как правило, редукторы состоят из зубчатых или червячных передач, установленных в герметичном корпусе, что принципиально отличает его от зубчатых или червячных передач, встроенных в исполнительный механизм, привод или машину.
Редукторы широко применяют в приводах различных рабочих органов машин в различных отраслях машиностроения, поэтому их конструктивные особенности и компоновочные схемы очень разнообразны (рис. 1).

Соединение редуктора с двигателем и рабочей машиной осуществляют с помощью муфт или ременных и цепных передач. Во многих машинах и механизмах широко применяют мотор-редукторы, представляющие собой объединенные в одно целое фланцевый электродвигатель и редуктор (рис. 2), служащий для повышения вращающего момента, развиваемого электродвигателем.

Классификация редукторов

Редукторы классифицируются по типам, типоразмерам и исполнениям.
Тип редуктора определяют по виду применяемых зубчатых передач и порядку их размещения в направлении от быстроходного вала к тихоходному, по числу ступеней и по расположению геометрической оси тихоходного вала в пространстве.

По числу ступеней различают редукторы одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые.

По расположению геометрической оси тихоходного вала в пространстве различают редукторы горизонтальные, вертикальные и универсальные. Наиболее распространены редукторы с валами, расположенными в горизонтальной плоскости (у червячных редукторов валы скрещиваются, оставаясь горизонтальными).

Типоразмер редуктора определяется типом и главным размером (параметром) тихоходной ступени. Для цилиндрической, червячной и глобоидной передач главным параметром является межосевое расстояние а_w , для конической – внешний делительный диаметр колеса d_e2 , для планетарной – радиус водила R_w , для волновой – внутренний диаметр гибкого колеса в недеформированном состоянии. Все приведенные параметры измеряются в миллиметрах.
Другими параметрами зубчатых редукторов являются коэффициент ширины зубчатых колес, модули (торцовые или нормальные) зубчатых колес, углы наклона зубьев, а для червячных редукторов дополнительно – коэффициент диаметра червяка.

Исполнение редуктора определяют передаточное число, вариант сборки и форма концевых участков валов (цилиндрическая или коническая).

Основная энергетическая характеристика редуктор а – номинальный вращающий момент Т2 на тихоходном валу.

Удельная масса редуктора

Еще одной важной характеристикой редуктора является показатель технического уровня.

Показателем технического уровня редуктора является удельная масса γ – отношение массы (кг) редуктора к номинальному вращающему моменту Т₂ (Нм) на выходном валу. Чем меньше удельная масса γ , тем выше технический уровень редуктора.
Значения удельной массы в кг/Нм для одноступенчатых редукторов при Т₂ = 315 Нм:
червячного – 0,14, конического – 0,12; цилиндрического – 0,095, планетарного – 0,085, волнового – 0,063.
Значения удельной массы в кг/Нм для двухступенчатых редукторов при Т₂ = 1000 Нм:
коническо-цилиндрического – 0,1, цилиндрического по развернутой схеме – 0,085, соосного – 0,070.
В конструкциях с цементированными и закаленными зубьями колес можно получить удельную массу редуктора γ = 0,03…0,05 кг/Нм.

Маркировка и обозначение редукторов

Для обозначения применяемых в редукторах зубчатых передач в нашей стране используют прописные буквы кириллицы при этом первая буква обозначает передачу, расположенную от быстроходного вала: «Ц» – цилиндрические, «К» – конические, «КЦ» – коническо-цилиндрические, «Ч» – червячные, «ЧЦ» – червячно-цилиндрические, «ЦЧ» – цилиндрическо-червячыне, «Г» – глобоидные, «П» – планетарные, «В» – волновые и т. п.
Если редуктор включает две или более одинаковых передач, то их количество указывается цифрой после соответствующей буквенной маркировки – К2 – двойной конический редуктор.

Широкие редукторы обозначают буквой «Ш», узкие – «У», соосные – буквой «С». В мотор-редукторах к обозначению спереди добавляют букву «М» (например – МП – мотор-редуктор с планетарной зубчатой передачей).

Горизонтальные редукторы не имеют специального обозначения в маркировке.
Если все валы редуктора расположены в вертикальной плоскости, то к обозначению добавляется индекс «В». Если ось тихоходного ала вертикальна, то добавляют индекс «Т», если ось быстроходного вала вертикальная – индекс «Б». Например, маркировка редуктора Ц2В означает – цилиндрический двухступенчатый редуктор, все валы которого расположены в вертикальной плоскости, а маркировка ЧТ – червячный одноступенчатый редуктор с вертикальной осью тихоходного колеса.

Типоразмер – межосевое расстояние и передаточное отношение редуктора указываются в маркировке цифрами через дефис: КЦ2-180-56 означает, что редуктор имеет коническую и две цилиндрические передачи, при этом межосевое расстояние тихоходной цилиндрической передачи равно 180 мм, а передаточное число редуктора равно 56 (т. е. он в 56 раз уменьшает частоту вращения входного быстроходного вала, увеличивая на эту же величину крутящий момент на выходе).

В полном обозначении редукторов дополнительно указывается климатическое исполнение, форма концов валов (цилиндрические или конусные) и некоторые другие параметры (рис. 3).