Краткие сведения о зубчатых редукторах

Редуктор (от англ. Reduce – понижать) – механизм привода маши­ны, предназначенный для уменьшения скоростей (частот вращения) и увеличения усилий (вращающих моментов) в направлении передачи механической энергии от ее источника (двигателя) к ее потребителю – рабочим органам машины.

В конструкцию редуктора входит литой или сварной герметичный корпус со съемной крышкой, прикрепляемой к корпусу с помощью резьбовых соединений (болтовых, винтовых, шпилечных). В корпусе на подшипниках качения (реже – скольжения) устанавливаются валы: входной (первичный, быстроходный), промежуточный(ые) и выходной (тихоходный). Входной и выходной валы имеют выступающие из корпуса консольные участки ( и на рис. 4) для соединения редук­тора с другими элементами привода. Посадочные места консольных участков имеют коническую ( на рис. 4) или цилиндрическую ( на рис. 4) форму. На эти участки устанавливаются полумуфты соедини­тельных муфт или детали открытых передач привода (шкивы, звездочки, шестерни). На кинематических схемах редукторов эти валы нумеруются римскими цифрами (I, II, III, IV и т.д.), начиная с входного вала. Валы вращаются в подшипниках качения. В подробных кине­ма­тических схемах редукторов (и приводов) указываются типы и разме­ры подшипников, что важно для точного определения общего КПД редуктора, привода и трансмиссии всей машины. Основные типы под­шип­ников, применяемых в редукторах, их условные обозначения на кине­матических схемах и КПД одной пары подшипников нормальной точности показаны в табл. 2 (подробнее о подшипниках см. лаб. раб. №8).

Таблица 2

Основные типы подшипников качения

№ п/п	Тип подшипника	Условное обозначение на кинем. схеме	КПД одной пары подшипников
	Радиальный шариковый		0, 97…0, 99
	Радиальный шариковый сферический		0, 96…0, 98

Окончание табл. 2

	Радиальный роликовый, с короткими роликами		0, 96…0, 97
	Радиальный роликовый сферический		0, 96…0, 97
	Радиальный роликовый с длинными цилиндрич. роликами или игольчатый		0, 95…0, 96
	Роликовый конический		0, 92…0, 94

На валы редуктора посредством разъемных соединений (шпоноч­ных, шлицевых и др.) устанавливаются детали закрытых зубчатых передач (цилиндрические или конические шестерни, зубчатые колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями). Часто шестерни быстро­ход­ной и промежуточной передач выполняются заодно с валами редуктора (валы-шестерни). Шестерня и колесо, находящиеся в зацеплении, образуют зубчатую пару-ступень. По количеству ступеней редукторы бывают одно-, двух- и трехступенчатые. В каждой ступени при работе редуктора последовательно уменьшаются скорости (часто­ты вращения) и увеличиваются передаваемые усилия (вращаю­щие мо­менты). Во сколько раз изменились значения этих параметров в одной ступени, показывает ее частное передаточное число U (быстро­ходной – , промежуточной – , тихоходной – ).

Передаточное число зубчатой передачи (ступени) определяется лю­бым из следующих соотношений либо геометрических, либо кине­матических (скоростных), либо энергетических (силовых) параметров. Для каждой ступени принимаются свои параметры с соответствую­щими индексами, обозначенными на кинематической схеме редуктора (см. рис. 4).

,

,

,

где –	диаметры делительных окружностей;
–	частоты вращения валов I, II, III, и IV, ;
–	числа зубьев шестерен и колес соответ­ствующих ступеней;
–	вращающие моменты на соответствующих валах, ;
–	КПД быстроходной, промежуточной и тихо­ходной ступеней соответственно.

Во сколько раз изменились значения скоростных и силовых параметров во всем редукторе, показывает общее передаточное число редуктора , которое численно равно либо произведению пере­даточных чисел отдельных ступней, т.е. , либо отно­шениям скоростных или силовых параметров на входном и выходном валах, т.е.

.

Здесь – общий КПД редуктора, численно равен произведению КПД отдельных ступеней, т.е. .

Так как в редукторе всегда происходит понижение скоростей и увеличение усилий, то общее передаточное число любого редуктора всегда больше единицы, т.е. .