Общие сведения о редукторах

Редуктор - механизм, состоящий из передач зацеплением с постоянным отношением, заключенный в отдельный корпус и предназначеный для понижения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным. Уменьшение угловой скорости сопровождается увеличением вращающего момента на выходном валу. Подобные механизмы, но используемые для повышения угловой скорости, называются мультипликаторами.

В случае необходимости регулирования скорости на выходном валу механизма его передаточное отношение можно сделать изменяющимся путем осевого сдвига и пересопряжения некоторых зубчатых колес. При этом отдельные передачи и весь механизм могут работать как в режиме редуктора, так и в режиме мультипликатора. Такие конструкции называют коробками скоростей.

Редукторы условно делят по различным признакам. По типу передачи редукторы могут быть зубчатые с простыми передачами (цилиндрическими, коническими, червячными). В свою очередь, каждая из передач может отличаться расположением зубьев и их профилем. Так, цилиндрические передачи могут быть выполнены с прямыми, косыми и шевронными зубьями; конические - с прямыми, косыми и круговыми зубьями, те и другие – с эвольвентным профилем и зацеплением Новикова. Червячные редукторы изготовляют с цилиндрическим и глобоидным червяком. Зубчатые планетарные и волновые редукторы относятся к числу многопоточных и многопарных передач. Их основное преимущество по сравнению с простыми - большие передаточные отношения на одну ступень, а также вращающий момент на единицу массы и компактность конструкции. Комбинированные редукторы - редукторы, сочетающие различные передачи: коническо-цилиндрические, зубчато-червячные, планетарно-волновые и т.п.

В зависимости от числа пар звеньев в зацеплении (числа ступеней) редукторы общего назначения бывают одно-, двух- и трехступенчатыми. По расположению осей валов в пространстве различают редукторы с параллельными, соосными, пересекающимися и перекрещивающимися осями входного и выходного валов. При этом могут быть различные варианты выхода выступающих концов валов относительно корпуса редуктора.

Из всего разнообразия редукторов наибольшее распространение получили простые цилиндрические двухступенчатые редукторы. Их применяют в диапазоне передаточных отношений с номинальными значениями u=8...40. В одноступенчатых редукторах передаточное отношение u=2...6,3. Применение редукторов с большим значением u нерационально из-за увеличения габаритных размеров по сравнению с двухступенчатыми при одинаковом передаваемом моменте. В трехступенчатых цилиндрических зубчатых редукторах передаточное отношение u=43...200. Для понижения угловой скорости с большими значениями u используют волновые зубчатые редукторы (u=80...315 на одну ступень) или многоступенчатые планетарные, а также комбинированные редукторы, у которых в зависимости от сочетания передач и числа ступеней значение u практически неограниченно.

Редукторы с использованием конических передач менее распространены, их применяют обычно для передач малых и средних мощностей между пересекающимися осями ведущего и ведомого валов. Угол пересечения, как правило, составляет 90 градусов, но с перекрещивающимися осями и с передаточным отношением u=8…80 на одну ступень. может быть реализована червячными передачами. Червячные редукторы отличаются плавностью и бесшумностью работы, но в тоже время имеют относительно низкий КПД (Ŋ=0,5…0,8) и высокую стоимость, обусловленную необходимостью применения дорогостоящих материалов и сложностью изготовления.