Редуктор цилиндрический с вертикальными валами

Горизонтальные и вертикальные редукторы

Современная промышленность использует множество разновидностей редукторов. Одними из самых распространенных являются цилиндрические редуктора. Славятся они своей простотой, надежностью и высокой вариативностью исполнения. Выделяют два вида цилиндрических редукторов: горизонтальные и вертикальные. Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Правильный выбор редуктора является залогом долгой и эффективной работы промышленной машины.

Редуктор цилиндрический горизонтальный

Широкое распространение получили редуктора цилиндрические горизонтальные. Они могут быть как одноступенчатые, так и многоступенчатые. Зубчатая передача может быть косозубая и прямозубая. Этими варьируемыми параметрами достигается высокая универсальность таких устройств.

Принцип работы

В основе работы горизонтального редуктора лежит зубчатая передача между двумя и более компонентами. В простейшем случае одноступенчатой передачи в работе участвуют шестерня и зубчатое колесо. Шестерня обычно является частью ведущего вала, соединенного с приводом при помощи специальной муфты. Таким образом, вращение ротора электродвигателя передается ведущему валу, а затем, при помощи зубчатой передачи, колесу. Колесо, в свою очередь, закреплено на ведомом валу при помощи шпонки или запорного кольца. Вращаясь, оно вращает и ведомый вал, к которому в свою очередь подключается необходимое оборудование.

Конструктивные особенности

Горизонтальные редукторы получили свое название исходя из того, что оси ведущего и ведомых валов находятся, в данном случае в, одной горизонтальной плоскости. В некоторых случаях допустима установка валов с осями в параллельных горизонтальных плоскостях. В корпусе валы закрепляются при помощи подшипниковых узлов по обеим сторонам от шестерни или колеса. Это обеспечивает плавный ход редуктора.

Также для снижения трения между зубьями предусматривается слой масла на дне корпуса. Колесо при вращении проходит сквозь масло, обеспечивая тем самым смазку передачи. Смазка – одна из самых первоочередных особенностей, которая напрямую влияет на долговечность редуктора.

Основными параметрами редуктора являются передаточное число и модуль. Именно они отвечают за то, как устройство будет справляться со своей задачей уменьшать частоту вращения, увеличивая при этом передаваемое усилие.

Область применения

Область применения цилиндрических горизонтальных редукторов нельзя описать несколькими отраслями. Так уж сложилось, что такие устройства проникли практически во все отрасли промышленности. Везде, где необходимо передать вращение с высоким коэффициентом полезного действия такие редуктора применяются. Наиболее частое использование наблюдается в создании моторов-редукторов различных мощностей, используемых практически во всех отраслях. Начиная от крупных производственных станков и заканчивая миниатюрными роботами.

Достоинства и недостатки

Горизонтальные редукторы обладают рядом преимуществ, выгодно выделяющих их из всех подобных устройств. Первым, и, пожалуй, главным преимуществом считается очень высокий КПД. Потери энергии в правильно спроектированном редукторе незначительны, что приводит к потрясающей экономичности и эффективности.

Второе преимущество является следствием первого: малый нагрев. В связи с незначительными энергетическими потерями, можно сказать, что практически все усилия на входном валу доходят до выходного без каких-либо заметных изменений. А значит и на нагрев энергии не остается.

Благодаря своей вариативности, редуктор может работать в разных направлениях, что повышает его универсальность. Простота конструкции позволяет передавать весьма значительные усилия без возникновения неполадок.

Некоторые минусы у горизонтального редуктора также имеются:

передаточное число не должно превышать 6.3 ( превышение повлечет за собой резкое увеличение габаритных размеров устройства);

шум, возникающий в результате непостоянности контакта зубчатой пары.

Редуктор цилиндрический вертикальный

Нередко можно увидеть цилиндрические редукторы в вертикальном исполнении. Основные характеристики и вариации у таких редукторов такие же, как у вертикальных, за исключением некоторых особенностей.

Принцип работы

Принцип работы вертикального цилиндрического редуктора такой же, как и у горизонтального. Имеется ведущий вал, соединенный с электродвигателем, и передающий вращение колесу. Зубчатая передача обеспечивает плавный ход механизма с минимальными энергетическими потерями.

Конструктивные особенности

Главной особенностью вертикального редуктора является расположение валов друг относительно друга. Оси валов находятся в одной вертикальной плоскости. Таким образом, шестерня находится над зубчатым колесом или, наоборот, под ним. Стоит отметить, что в отличие от горизонтальных редукторов, у которых крышка корпуса предоставляет возможность заглянуть внутрь устройства, обслуживание вертикального редуктора может быть затруднено из за его конструктивных особенностей. Часто крышки вертикальных редукторов включают в себя две части, последовательно предоставляющие доступ к внутренностям. Нередко встречается исполнение, при котором крышка представляет собой конструкцию со специальным сквозным отверстием, в которое вставляется ведущий вал. Такая крышка снимается вместе с ведущим валом и шестерней и открывает зубчатое колесо.

Область применения

Область применения вертикальных редукторов настолько же обширна, как и у горизонтальных.

Вертикальные редукторы применяются в тех случаях, когда это продиктовано оборудованием в которое они будут вставляться. Иногда именно вертикальное расположение валов является наиболее выгодным в техническом и экономическом планах.

Достоинства и недостатки

Преимущества и недостатки у всех разновидностей цилиндрических редукторов одинаковы. Это объясняется тем, что меняются лишь исполнения, а принцип работы остается тем же.

Цилиндрические редукторы

Данный тип редукторов комплектуются только цилиндрическими зубчатыми передачами и отличаются числом ступеней и положением валов.

Компоновочные возможности одноступенчатых редукторов ограничены и отличаются расположением осей валов в пространстве. Диапазон передаточных чисел u=1,6…6,3. Угол наклона косозубых передач =8 0 …22 0 .

Краткая техническая характеристика редуктора типа Ц1У общего назначения приведена в таблице 3. Кинематическая схема, чертеж общего вида без третьей проекции и общий вид в аксонометрии показаны на рис.2.

Вариант одноступенчатого узкого цилиндрического редуктора с расположением горизонтальных осей валов в вертикальной плоскости типа Ц1УВ показан на рис.3. В данной конструкции для смазки подшипников быстроходного вала предусмотрено дополнительное устройство в виде желоба и каналов с заглушками.

Рис.1. Корпус редуктора типа КЦ1 новой конструкции

Рис.2. Редуктор типа Ц1У — — -12К

Рис.3. Редуктор типа Ц1УВ – — -15К

Среди двухступенчатых цилиндрических редукторов общего назначения имеют широкое применение горизонтальные редукторы типа 1Ц2У (рис.4). Основные параметры приведены в таблице 4.

Рис.4. Горизонтальные редукторы типа 1Ц2У

Цилиндрические пары цилиндрических редукторов выполняют по развернутой узкой (рис.5,а), развернутой (рис.5,б) или соосной (рис.5,в) схеме с одним или двумя потоками мощности.

Наибольшее распространение имеет развернутая схема за счет рациональной унификации деталей редуктора. Так, например, шестерни, колеса и валы можно использовать для изготовления редукторов нескольких типоразмеров. При использовании косозубых передач рекомендуется с целью унификации выбирать направление зуба шестерни — левое, для колеса — правое во всех ступенях редуктора. Эти рекомендации оправданы для крупносерийного и массового производства, так как унификация деталей приводит к снижению себестоимости. Однако, в единичном и мелкосерийном производстве целесообразно на первой ступени брать направление зубьев шестерни — левое, а шестерни второй ступени — правое. Это вызвано тем, что осевые силы на промежуточном валу частично уравновешиваются, тем самым снижается осевая нагрузка на опоры.

При компоновке редуктора рекомендуется располагать зубчатые колеса на ведущем и ведомом валах дальше от выходных концов валов с целью обеспечения более равномерного нагружения опор радиальной силой.

Развернутую схему целесообразно использовать до = 630. 800 мм. Редуктор, спроектированный по развернутой схеме, получается удлиненной формы. Масса такого редуктора примерно на 20% больше, чем у редуктора, спроектированного по раздвоенной схеме.

В раздвоенной схеме быстроходная или тихоходная ступень раздваивается на две косозубые передачи с встречным направлением зуба, образуя фактически шевронную передачу с разнесенными полушевронами. Более рациональной считается схема с раздвоенной быстроходной ступенью, так как в ней удваивается номенклатура менее нагруженных деталей, упрощается промежуточный вал, его можно выполнить как вал-шестерню, появляется возможность сделать быстроходный вал “плавающим”, это предпочтительнее, чем делать “плавающим” промежуточный или тихоходный вал при раздвоенной тихоходной ступени.

В соосной схеме ось быстроходного вала совпадает с осью тихоходного вала, это дает возможность компоновать технические устройства в осевом направлении. Редуктор, выполненный по соосной схеме, имеет массу, габариты и стоимость такие же как и редуктор, выполненный по развернутой схеме. В соосном редукторе , поэтому быстроходная ступень редуктора является недогруженной и соответственно более мощной. Соосные редукторы очень удобны для использования в машинах с повторно-кратковременным режимом работы. К недостатку соосных редукторов следует отнести некоторое усложнение конструкции опоры быстроходного и тихоходного вала, расположенной внутри редуктора.

Наиболее компактными среди редукторов с неподвижными осями валов являются многопоточные редукторы, в которых поток мощности разветвляется от шестерни быстроходной ступени на ряд потоков и, пройдя через промежуточные валы, переходит на колесо тихоходной ступени, откуда снимается с учетом потерь мощности двигателя.

Многопоточные редукторы по сложности изготовления приближаются к планетарным, однако передаточные числа планетарных редукторов значительно выше, поэтому многопоточные редукторы имеют ограниченное применение. Их используют в случае необходимости симметричной компоновки привода относительно его продольной оси.

Коническо-цилиндрические редукторы представляют собой совокупность конического редуктора с одноступенчатым цилиндрическим, в котором отражены все преимущества и недостатки названных редукторов.

Так как конические передачи имеют более низкую нагрузочную способность и, следовательно, большие габариты, то рекомендуется с целью снижения габаритов привода в целом делать быстроходную ступень конической. Однако, следует учитывать, что конические передачи очень чувствительны к погрешностям монтажа и изготовления, особенно на быстроходных ступенях редуктора. С целью уменьшения влияния погрешностей монтажа допускается использовать коническую передачу на промежуточных и тихоходных ступенях привода. Если увеличение размеров конической передачи не является решающим фактором в проектирование привода, то конической можно сделать тихоходную ступень привода.

Особенностью коническо-цилиндрических редукторов является то, что направление зуба косозубой цилиндрической пары следует выбирать таким, чтобы осевые силы на промежуточных валах вычитались.

На работу конических шестерен влияют радиальные нагрузки, действующие на выходной конец вала, так как большая радиальная нагрузка вызывает деформацию вала и соответственно нарушение зацепления конической пары. Поэтому в случаях, когда на концевой части вала конической шестерни расположен шкив или звездочка, создающие при работе большую радиальную нагрузку, рекомендуется предусматривать устройство для разгрузки вала от действия радиальной нагрузки.

Червячные редукторы выполняют с цилиндрическим и глобоидным червяком, с архимедовым, эвольвентным, конвалютным и вогнутым профилем червяка. Глобоидные редукторы отличаются большой нагрузочной способностью и более высоким КПД за счет большего числа зацепляющихся пар зубьев и лучших условиях смазки. Основным недостатком червячных редукторов является низкий КПД, особенно у самотормозящих червячных передач с цилиндрическим червяком. Поэтому, червячные передачи используют при работе в повторно-кратковеменных режимах.

Двухступенчатые червячные редукторы используют очень редко, так как они имеют очень низкий КПД и высокую стоимость изготовления. Двухступенчатые редукторы выполняют либо с двумя цилиндрическими, либо одним глобоидным и одним цилиндрическим червяками. Двухступенчатые глобоидные редукторы практически не применяются, из-за сложности двойной регулировки зацеплений. В двухступенчатом червячном редукторе увеличивается длина промежуточного вала, в связи с чем уменьшается его жесткость при одновременном увеличении температурных деформаций вала. Для увеличения КПД привода при больших передаточных числах рекомендуется применять червячно-цилиндрические и цилиндро-червячные редукторы. Червячно-цилиндрические редукторы имеют наименьшую ширину привода и минимальные размеры редуктора при больших передаточных числах.

В двухступенчатых редукторах расположены три вала. Первый из них, расположенный ближе к двигателю, называется ведущим и имеет индекс 1 (например, d₁); второй вал является промежуточным и имеет индекс 2 (например, d₂); третий вал называется ведомым и имеет индекс 3 (например, d₃). Ведущий и промежуточный валы образуют быстроходную ступень, имеющую индекс 1 или б (а₁, U₁ или а_б, U_б), промежуточный и ведомый валы образуют тихоходную ступень, имеющую индекс 2 или т (а₂, U₂ или а_т, U_т). Шестерни и червяки имеют нечетные индексы, колеса — четные индексы. Например, шестерня, расположенная на ведущем валу, имеет индекс 1 (d₁, z₁, HB₁), а шестерня, расположенная на промежуточном валу, имеет индекс 3 (d₃, z₃, HB₃). Колесо, расположенное на ведомом валу имеет индекс 4 (d₄, z₄, HB₄).

Рис. 5. Кинематические схемы цилиндрических редукторов

Редукторы, выполненные по развернутой схеме, весьма технологичны, имеют малую ширину, допускают унификацию с редукторами типов Ц1У, Ц3У, КЦ1, КЦ2 и ЧЦ.

Необходимо отметить, что, если в редукторах типа 1Ц2У старой конструкции угол наклона зубьев составлял 8 0 06 ‘ 34 » ( ), суммарное число зубьев 99 и 198, степень точности по 8 классу и наружными ребрами жесткости корпуса, то в редукторах новой конструкции угол наклона зубьев увеличенных до 11 0 31 ‘ 42 » ( ) и суммарное число зубьев составляет 49; 98; 196, степень точности зубчатых колес по ГОСТ 1643-81 доведены до 7 класса, а также применены корпуса новых конструкций.

Такая существенная модернизация позволяет повысить надежность, долговечность и улучшить квалиметрические характеристики выпускаемых редукторов и привести в соответствие международному стандарту ISO 6336 (рис.6).

Рис. 6 Сборочный чертеж общего вида редуктора типа Ц2У

Если у редукторов типа Ц2 (Ц2Ш) быстроходная ступень представляла раздвоенную косозубую передачу (разнесенного шеврона), а тихоходная ступень – косозубую передачу до =710 мм и шевронную свыше >800 мм, то современные редукторы Российской Федерации имеют другие решения. При этом профессором Г.А. Снесаревым утверждалось, что раздваивать тихоходную ступень нецелесообразно.

Редукторы Санкт-Петербургского ПО «Эскалатор» типа Ц2 допускают применение в кранах с реверсированием, зубчатой пары быстроходной ступени, шевронная, с углом наклона =29 0 32 ‘ 29 » , а тихоходная ступень – раздвоенная косозубая с углом наклона =8 0 6 ‘ 34 » .

Внешний вид цилиндрического трехступенчатого горизонтального узкого редуктора типа Ц3У мало отличается от Ц2У, поэтому приведена краткая техническая характеристика (табл. 5) Ц3У.

Редуктор цилиндрический: конструкция, виды и применение

Редуктором является отдельный механизм с передачей зацеплением. Он обеспечивает уменьшение частоты вращения с пропорциональным увеличением крутящего момента. Редуктор цилиндрический характеризуется параллельными осями валов и зубчатыми передачами между колесами.

Классификация

Типы цилиндрического редуктора разделяются по нескольким признакам.

1. Количество передач — от одной до четырех.
2. Механизмы с параллельными валами и соосные. У последних расстояние между осями на входном и выходном валах меньше чем межосевое расстояние передач.
3. Установка на лапах, на фланце или насадная (выходной вал — полый).
4. Расположения валов в пространстве горизонтальные и вертикальные.

Достоинства цилиндрических редукторов

Группа наиболее распространена, благодаря ряду преимуществ.

1. Высокий КПД, составляющий 95-98 %. С увеличением количества ступеней его величина несколько снижается. Низкие потери энергии вызваны небольшими силами трения в процессе работы.
2. Высокая нагрузочная способность. При подходящих габаритах редуктор цилиндрический способен пропустить через себя и передать на расстояние значительную мощность. Конструктивные особенности механизмов не создают заеданий в зацеплениях. В большинстве устройств потерями пренебрегают, но в крупных и высокоскоростных агрегатах их необходимо учитывать.
3. Незначительный люфт вала на выходе позволяет достичь высокой кинематической точности механизма.
4. Отсутствие больших потерь энергии не приводит к перегреву агрегата. Основная мощность передается от привода к потребителю. На нагрев идет незначительная доля энергии, не вызывающая сильный нагрев деталей. Для большинства передач не нужны системы охлаждения.
5. Надежная работа при динамических воздействиях (частые пуски, неравномерные нагрузки). В связи с этим цилиндрические редукторы широко применяются в оборудовании, где на рабочие органы действуют значительные импульсные нагрузки: дробилки, измельчители, шредеры и др. Преимущество обеспечивается за счет небольшой величины трения скольжения, благодаря которому мало изнашиваются детали. Высокий ресурс валов, передач и подшипников.
6. Большой выбор устройств с разными передаточными числами.

Недостатки цилиндрических редукторов

Наряду с достоинствами, цилиндрический тип передач имеет недостатки.

1. Одна ступень не обеспечивает большое передаточное число. Минимальное количество зубьев колеса равно 17. Это требует значительного увеличения габаритов при максимально возможных передаточных числах (до 1:12.5).
2. Высокий уровень шума, создаваемого при поочередном входе в контакт пар зубьев. Простейшая конструкция, когда они прямые. Контакт здесь происходит по всей длине зуба. Это обеспечивает передачу большой мощности, но также значительный износ и повышенный шум при вращении. В косозубых зацеплениях захват каждого последующего звена производится постепенно, что снижает вибрацию и удары. При этом требуются меньшие усилия для вращения вала.
3. Нет самоторможения. Наружная нагрузка может вращать выходной вал, что не всегда целесообразно. В одном случае это является недостатком, в другом – преимуществом.
4. Зубчатые колеса обладают высокой жесткостью и не дают возможности компенсировать динамические нагрузки.

Применение цилиндрических редукторов

Благодаря высокому КПД, цилиндрические редукторы наиболее распространены. Их используют в приводах прокатных валков, металлообрабатывающих станков, мешалок и др. Нагрузка может быть равномерной, переменной, реверсивной, однонаправленной. Другие типы передач применяются, когда необходимо обеспечить особые условия: плавный ход, высокое передаточное число при небольших габаритах, угловую компоновку привода.

Редукторы применяются для следующих целей:

• ступенчатое снижение скорости вращения – коробка передач;
• бесступенчатое изменение угловой скорости – вариатор;
• преобразование низкой скорости в высокую – мультипликатор;
• совмещение с двигателем в одном блоке – мотор-редуктор.

Редуктор с одной ступенью

Больше распространен редуктор цилиндрический одноступенчатый горизонтального исполнения.

Вертикальные модели также применяются. Та или иная конструкция связана с удобством компоновки привода. Колеса выполняются с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпус цилиндрического редуктора изготавливается из чугунного литья или делается сваренным из стали.

Применяются подшипники качения и реже – скольжения (для тяжело нагруженных передач).

Редуктор цилиндрический горизонтальный имеет передаточное число не выше 6.3. Дальнейший рост передаточного числа (допускается его увеличение до 12.5) нерационально увеличивает габариты агрегата. Если редуктор цилиндрический одноступенчатый превышает допустимые габариты, применяют устройство меньшего размера с 2 ступенями.

Двухступенчатый редуктор

Распространены механизмы горизонтального типа. Редуктор цилиндрический двухступенчатый содержит ведущий, промежуточный и ведомый валы. Первая ступень называется быстроходной, а вторая – тихоходной.

Рациональная двухступенчатая конструкция цилиндрического редуктора имеет передаточное число не более 50. При дальнейшем его увеличении значительно увеличиваются масса и габариты устройства. Для больших передаточных чисел рекомендуется применять трехступенчатый тип.

Редуктор цилиндрический двухступенчатый может быть выполнен с раздвоенной, сосной или развернутой схемой. Последняя наиболее распространена из-за простоты конструкции. Несимметричное размещение колес приводит к неравномерной нагрузке на подшипники и зубья.

При раздвоенной быстроходной ступени с противоположным наклоном зубьев на колесах осевые усилия уравновешиваются, а окружные – выравниваются за счет самоустановки ведущего вала.

Компоновка редукторов

Быстроходная ступень выполняется чаще косозубой, а тихоходная – прямозубой. Для массового производства косозубых передач принято изготавливать шестерни с левым направлением зуба, а колеса – с правым. В производстве мелкими сериями шестерни первой ступени изготавливают как обычно, а второй – с правым направлением. За счет этого происходит уравновешивание осевых сил на промежуточном валу.

Если требуется передавать крутящий момент, не зависящий от угла подведения, применяются конически-цилиндрические передачи. Вертикальные устройства изготавливаются червячно-цилиндрического типа. У них ниже КПД, поэтому редукторы применяются преимущественно при кратковременных режимах работы.

Развернутая схема больше распространена, так как компоненты механизма (валы, колеса, шестерни) используются для изготовления нескольких типоразмеров редукторов. Недостатком является повышенная концентрация напряжений на рабочем участке зуба, что требует применения жестких валов.

Редукторы с раздвоенной схемой имеют массу на 20 % меньше, благодаря большей компактности.

Смазывание редукторов

В зацепление редуктора подается жидкое масло. Применяются следующие способы смазывания.

1. Картерный – погружение в масляную ванну, если скорость не выше 10 м/с. При дальнейшем ее увеличении значительно возрастают потери энергии на разбрызгивание масла. Зубчатое колесо находится нижней частью на глубине двух-трех высот зуба.
2. Картерный проточный: с одной стороны в ванну агрегата подается масло, а с другой — отводится. При этом производится охлаждение масла.
3. Централизованный (струйный). Способ применяется при максимальной окружной скорости передачи более 10 м/с. Масло подается насосом к зацеплению и подшипникам. При этом оно очищается в сетчатых или пластинчатых фильтрах и охлаждается водой через стенки трубчатых холодильников.
4. Комбинированный: одна ступень может смазываться централизованно, а другая – картерным способом.

Вертикальные редукторы

Вертикальные схемы требуются для механизмов, которые не могут работать с применением обычных горизонтальных передач. Вертикальный цилиндрический редуктор от одной до трех ступеней чаще всего применяют в механизмах, работающих в крановых режимах. Его можно эксплуатировать также в наклонном положении.

Ступени обычно выполняются с косозубыми передачами. Колеса и шестерни изготавливаются из кованых легированных сталей с термообработкой. В качестве опор применяются однорядные конические роликоподшипники.

Производители

Отечественное производство заметно отстает от зарубежного. Импортные модели поступают на российский рынок без адаптации к местным условиям. Традиционные российские редукторы представляют собой предельно упрощенные конструкции, что дает им возможность хоть как-то снизить цены и поддержать спрос. Потребитель все больше убеждается в их низкой надежности, предпочитая приобретать импортные изделия. Отечественный редуктор цилиндрический обладает следующими недостатками:

• отсутствие чистовой и отделочной операций по обработке поверхности зубьев;
• низкая мощность и крутящий момент, недолговечность и недостаточная надежность;
• существенное ограничение разнообразия конструкций, что не дает возможности применять их в современных машинах и механизмах с многофункциональным приводом.

Очень мало предприятий занимается совершенствованием отечественных изделий, улучшая их показатели до зарубежного уровня. Среди них выделяется НТЦ «Редуктор», главным направлением которого является модернизация типовых изделий за счет применения достижений науки о редукторах и внедрения зарубежных новинок.

Заключение

Редуктор цилиндрический наиболее распространен благодаря своим преимуществам, основными из которых являются небольшие габариты, высокий КПД и долговечность. Они проявляются при точном изготовлении механизмов за счет применения качественных материалов и современных способов обработки деталей.

Горизонтальные и вертикальные редукторы (российская методика)

Выбор любого редуктора осуществляется в три этапа:

1. Выбор типа редуктора

2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик.

3. Проверочные расчеты

1. Выбор типа редуктора

1.1 Исходные данные:

Кинематическая схема привода с указанием всех механизмов подсоединяемых к редуктору, их пространственного расположения относительно друг друга с указанием мест крепления и способов монтажа редуктора.

1.2 Определение расположения осей валов редуктора в пространстве.

Цилиндрические редукторы:

Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости – горизонтальный цилиндрический редуктор.

Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной вертикальной плоскости – вертикальный цилиндрический редуктор.

Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении при этом эти оси лежат на одной прямой (совпадают) – соосный цилиндрический или планетарный редуктор.

Коническо-цилиндрические редукторы:

Ось входного и выходного вала редуктора перпендикулярны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости.

Червячные редукторы:

Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – одноступенчатый червячный редуктор.

Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они параллельны друг другу и не лежат в одной плоскости, либо они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – двухступенчатый редуктор.

1.3 Определение способа крепления, монтажного положения и варианта сборки редуктора.

Способ крепления редуктора и монтажное положение (крепление на фундамент или на ведомый вал приводного механизма) определяют по приведенным в каталоге техническим характеристикам для каждого редуктора индивидуально.

Вариант сборки определяют по приведенным в каталоге схемам. Схемы «Вариантов сборки» приведены в разделе «Обозначение редукторов».

1.4 Дополнительно при выборе типа редуктора могут учитываться следующие факторы

• наиболее низкий — у червячных редукторов
• наиболее высокий — у цилиндрических и конических редукторов

2) Коэффициент полезного действия

• наиболее высокий — у планетарных и одноступенчатых цилиндрических редукторах
• наиболее низкий — у червячных, особенно двухступенчатых

Червячные редукторы предпочтительно использовать в повторно-кратковременных режимах эксплуатации

3) Материалоемкость для одних и тех же значений крутящего момента на тихоходном валу

• наиболее высокая — у конических
• наиболее низкая — у планетарных одноступенчатых

4) Габариты при одинаковых передаточных числах и крутящих моментах:

• наибольшие осевые — у соосных и планетарных
• наибольшие в направлении перпендикулярном осям – у цилиндрических
• наименьшие радиальные – к планетарных.

5) Относительная стоимость руб/(Нм) для одинаковых межосевых расстояний:

• наиболее высокая — у конических
• наиболее низкая – у планетарных

2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик

2.1. Исходные данные

Кинематическая схема привода, содержащая следующие данные:

• вид приводной машины (двигателя);
• требуемый крутящий момент на выходном валу Т_треб, Нхм, либо мощность двигательной установки Р_треб, кВт;
• частота вращения входного вала редуктора n_вх, об/мин;
• частота вращения выходного вала редуктора n_вых, об/мин;
• характер нагрузки (равномерная или неравномерная, реверсивная или нереверсивная, наличие и величина перегрузок, наличие толчков, ударов, вибраций);
• требуемая длительность эксплуатации редуктора в часах;
• средняя ежесуточная работа в часах;
• количество включений в час;
• продолжительность включений с нагрузкой, ПВ %;
• условия окружающей среды (температура, условия отвода тепла);
• продолжительность включений под нагрузкой;
• радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала F _вых и входного вала F _вх;

2.2. При выборе габарита редуктора производиться расчет следующих параметров:

2.2.1. Передаточное число

Наиболее экономичной является эксплуатация редуктора при частоте вращения на входе менее 1500 об/мин, а с целью более длительной безотказной работы редуктора рекомендуется применять частоту вращения входного вала менее 900 об/мин.

Передаточное число округляют в нужную сторону до ближайшего числа согласно таблицы 1.

По таблице отбираются типы редукторов удовлетворяющих заданному передаточному числу.

2.2.2. Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора

Т_треб — требуемый крутящий момент на выходном валу, Нхм (исходные данные, либо формула 3)

К_реж – коэффициент режима работы

При известной мощности двигательной установки:

Р_треб — мощность двигательной установки, кВт

n_вх — частота вращения входного вала редуктора (при условии что вал двигательной установки напрямую без дополнительной передачи передает вращение на входной вал редуктора), об/мин

U – передаточное число редуктора, формула 1

КПД — коэффициент полезного действия редуктора

Коэффициент режима работы определяется как произведение коэффициентов:

Для зубчатых редукторов:

Для червячных редукторов:

К₁ – коэффициент типа и характеристик двигательной установки, таблица 2

К₂ – коэффициент продолжительности работы таблица 3

К₃ – коэффициент количества пусков таблица 4

К_ПВ – коэффициент продолжительности включений таблица 5

К_рев – коэффициент реверсивности , при нереверсивной работе К_рев=1,0 при реверсивной работе К_рев=0,75

К_ч – коэффициент, учитывающий расположение червячной пары в пространстве. При расположении червяка под колесом К_ч = 1,0, при расположении над колесом К_ч = 1,2. При расположении червяка сбоку колеса К_ч = 1,1.

2.2.3. Расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора

F _вых — радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала (исходные данные), Н

К_реж — коэффициент режима работы (формула 4,5)

3. Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям:

Т_ном – номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, приводимый в данном каталоге в технических характеристиках для каждого редуктора, Нхм

Т_расч — расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм

F_ном – номинальная консольная нагрузка в середине посадочной части концов выходного вала редуктора, приводимая в технических характеристиках для каждого редуктора, Н.

F_{вых.расч} — расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора (формула 6), Н.

3) Р _{вх.расч} o С, условия отвода тепла – естественное охлаждение воздухом окружающей среды

Выбор типа редуктора

Исходя из расположения осей входного и выходного вала в пространстве, выбираем цилиндрический горизонтальный редуктор. Крепление редуктора на фундамент. Вариант сборки редуктора 12.

Выбор габарита редуктора

1) Передаточное число редуктора (формула 1)

По таблице 1 выбираем передаточное отношение редуктора 40. Это передаточное отношение имеют редукторы 1Ц2У, РМ, РЦД, Ц2, 1Ц3У, Ц3У…(Н), Ц3Н

2) Определим коэффициент режима работы (формула 4)

К_реж= 1,0 х 1,0 х 1,2 х 1,0 х 1,0 = 1,2

3) Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2)

Т_расч = 1800 х 1,2 = 2160 Нхм

4) Расчетная радиальная консольная нагрузка (формула 6)

F_{вых.расч} = 5000 х 1,2 = 6000 Н

5) Исходя из соблюдения условия формулы 7,8, наиболее эффективно использование в данном приводе редуктора 1Ц2У-200-40-12 со следующими характеристиками: Т_ном = 2500 Нхм; F_ном = 12500 Н.

456501 Челябинская область, Сосновский район, Кременкуль, ул.Гагарина, 55А, Кременкульский редукторный завод

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)

Цилиндрические вертикальные крановые редукторы

Крановый редуктор – предназначен для установки на подъемные краны. Отличается особой конструкцией, которая обеспечивает максимальное увеличение момента силы (крутящего момента) и оптимальное гашение скорости оборотов.

Чаще здесь используются мотор-редукторы – связка привода и кранового электродвигателя. Из-за высоких требований к прочности, надежности и производительности наиболее востребовано производство устройств с цилиндрической передачей.

Каталог цилиндрических вертикальных крановых редукторов:

Сфера применения

Как понятно из названия, данный цилиндрический редуктор предназначен для использования в подъемных устройствах. Это задает основные требования к его конструкции и характеристикам. Привод должен:

• выдерживать высокие нагрузки;
• выдавать одинаковую эффективность при длительной и неравномерной работе техники;
• его характеристики должны соответствовать высоким требованиям к надежности работы в условиях постоянного запуска и остановки оборудования.

Важная характеристика кранового редуктора, которая во многом определяет возможность его использования для подъемной машины, – частота вращения основного входного вала. Она не может превышать показатель в 1,8 тыс. оборотов/минуту.

Виды цилиндрических вертикальных редукторов

В современной логистической отрасли применяется несколько видов цилиндрических приводных механизмов с различными характеристиками и исполнением конструкции. Наиболее востребованные серии каталога крановых редукторов:

ВК и ВКУ

Цилиндрические механизмы ВК (вертикальные крановые) и ВКУ (усиленные) – трехступенчатые устройства с более высокими по сравнению с двухступенчатыми аналогами характеристиками. Отличаются размерами конструкций. Наиболее востребованные модели:

• в серии ВК – ВК-350, 475, 550;
• в серии ВКУ – ВКУ-550, 610, 765, 965.

Их производство востребовано для комплектации мостового или козлового крана. Купить механизм данного типа можно как для оснащения тележки, так и для обеспечения передвижения спецтехники.

Серия «А»

Трехступенчатый цилиндрический вертикальный крановый редуктор А-400 отличается от аналогов тем, что в его конструкции при производстве используется только один способ крепления двигателя – фланцевый. Этот механизм устанавливается в кран-балках небольшой грузоподъемности (до 5 тонн).

Серия «В»

Заказать вертикальный редуктор В-125, 160, 400 можно для привода кран-балки или крановой тележки. Здесь тоже доступно использование крепления на фланцах (как одной из самых удобных форм сцепки с электродвигателем).

Особенности цилиндрических вертикальных редукторов

Устройство на цилиндрической передаче может применяться в подъемных установках для разных целей:

• как привод подъемной системы (тележек);
• для движения техники;
• в роли привода общего назначения.

Редукторы вертикальные нашего изготовления устойчивы к различным типам нагрузок, работают в одном направлении и с реверсом, выдерживают длительные интервалы и приспособлены для частых запусков/остановок. Все механизмы, чьи характеристики отвечают требованиям к производству устройств для подъемного оборудования, работают в температурном диапазоне от 50 градусов выше нуля до 45 градусов мороза.

Цилиндрические редукторы для кранов ООО ПТЦ «Привод»

Мы профессионально занимаемся производством мотор-редукторов для подъемных установок. ПТЦ можно заказать изготовление нетипичных конструкций или доставку партии любых типоразмеров по выгодной стоимости.

Почему вам стоит купить приводной механизм у нас?

1. Предлагаем заказать редуктор по цене производителя.
2. Осуществляем быстрое изготовление техники.
3. Вся продукция нашего завода соответствует стандартам (ГОСТ, международным).
4. На каждом этапе изготовления и перед отправкой заказчику применяется несколько уровней проверки.
5. Мы применяем экспертный подход к решению задач клиента. Поможем подобрать и купить ту модель, которая соответствует условиям эксплуатации по технико-эксплуатационным характеристикам, весу и другим параметрам.

Получить консультацию или заказать изготовление вертикальных крановых редукторов ПТЦ «Привод» в Москве можно по телефону 8–800–2000–220 или адресу Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. . Если хотите получить быстрые ответы на вопросы, расчет, коммерческое предложение, просто заполните форму на сайте.

Доставляем продукцию по России и в страны СНГ. Все изделия сопровождаются сертификатами и гарантиями. Обращайтесь, мы предложим купить редуктор, который полностью оправдает ваши вложения.