Типы и виды редукторов

Шестерни и зубчатые типы механизмов с разным типом резьбы являются одними из самых распространённых технических элементов, которые предназначаются для реализации и распределения крутящего момента от источника мощности непосредственно к потребителю. Редукторы шестерёнчатого типа отличаются высокими показателями КПД передачи, а также стабильностью в формировании передаточного числа (под передаточным числом понимают соотношение количества зубьев шестерни на ведущем валу к числу зубьев у шестерни на валу ведомом). Кроме того, конструкция отличается компактностью и надёжностью, что и сделало её такой востребованной в различных промышленных областях (например, в автомобилестроении, в преобразователях и передатчиках мощности и т.д.).

Разновидности редукторов

Редуктор – это механизм, который предназначен для передачи и преобразования крутящего момента с одного вала на другой. Их принято разделять на пять основных типов (иногда их ещё называют классами):

• цилиндрические;
• конические;
• червячные;
• планетарные;
• комбинированные.

Первые два типа являются наиболее популярными. Они чаще других используются в промышленных целях.

Прямозубые цилиндрические редукторы

Цилиндрические редукторы

Цилиндрический тип редукторов предполагает использование механизма, состоящего из шестерней, объёмный контур которых представляет собой цилиндр с зубьями, вершины которых также образуют собой цилиндрическую форму.

Существует несколько подтипов данной разновидности. Все они отличаются по форме зубьев:

• шестерни прямозубой конструкции;
• шестерёнки косозубой конструкции;
• шевронный тип механизмов.

Прямозубый тип цилиндров

Самый распространённый в классе тип. Относительно простой и дешёвый в изготовлении вариант, который используется во многих промышленных областях. Цилиндры прямозубого типа выполнены на одном диаметре по всей рабочей поверхности (ширине).

Встретить образцы подобных механизмов сегодня можно, например, в коробках переключения передач в автомобилях и тракторах. Главным недостатком таких механизмов является высокий уровень шума при их работе. Зато осевая нагрузка у прямозубых конструкций практически полностью отсутствует.

Прямозубые механизмы могут изготавливаться как с внешним зубом, так и с внутренним венцом из зубьев. Первые используются обычно в тех конструкциях, в которых требуется передача вращения между параллельными валами. Вторые же могут использоваться для осуществления вращения в составе других механических конструкций (например, планетарного типа), а также являться частью соединительных зубчатых муфт.

Косозубый тип цилиндров

Этот тип редукторов предполагает осуществление вращения только между параллельно размещёнными валами. От прямозубых моделей их отличает тот факт, что в работе редукторов их характеризуют как шестерни постоянного зацепления, поскольку они не могут входить в зацепление пар при осевом совмещении.

Внешне эти механизмы представляют собой колёсные шестерни с зубцами, которые врезаны под углом. Обычно в состав механической пары таких колёс входят шестерёнки, имеющие левый и правый наклон резьбы.

В отличие от своих прямозубых собратьев, косозубые механизмы работают тихо даже при высоких скоростях, однако с учётом особенностей их конструкции без внушительной осевой нагрузки тут не обойтись. Для того чтобы высокий уровень нагрузки не влиял на конструкцию, в механизм включают дополнительно упорные модели подшипников.

Косозубые цилиндрические редукторы

Шевронные

Это подвид косозубых механизмов, для которого характерна форма зубьев «ёлочка». По сути, шевронные колёса являются спаркой косозубых цилиндров с зеркальной разноимённой нарезкой зубцов.

Чаще всего шевронные конструкции используются там, где преобладает высокий уровень нагрузки (например, в горнодобывающей промышленности, в судостроении, в генерирующих турбинах и т.д.). Шевронные конструкции достаточно плавные в ходу, компактные, а осевая нагрузка, возникающая при работе на высоких скоростях, гасится обеими зубчатыми сторонами шестерни.

Конические подвиды

Этот подтип механизма редукторов применяется в тех случаях, когда требуется осуществлять передачу вращательного момента с вала, который является ведущим, на вал, который является ведомым. Но осуществляется это только в тех случаях, когда плоскости осей данных валов имеют пересечение.

Разновидности:

• прямозубые;
• тангенциальные зубчатые механизмы;
• со спиральными зубцами.

Косозубый конический редуктор

Тип механизма с прямозубой конструкцией

Представляют собой конусные шестерёнки с нарезанными зубьями под радиусом. В отличие от других подвидов конических механизмов, эти шестерни более просты в плане производства и обычно используются для передачи вращения под прямым углом.

Прямозубые механизмы обладают высоким уровнем шума (особенно на высоких скоростях вращения). При этом скорость вращения не должна превышать 8 м/с (в идеале она должна составлять всего 2-3 м/с).

Тангенциальные зубчатые механизмы

Такие детали сложно изготавливать, поэтому они встречаются в промышленности редко. Обычно они используются там, где преобладают окружные скорости до 12 м/с.

Конические зубчатые механизмы со спиральными зубцами

Одни из самых популярных моделей, которые используются там, где требуется изменение направления вращения под прямым углом. Используются в промышленном станкостроении, в производстве ручных инструментов и бытовых приборов, в машиностроении.

Круговая форма зубцов обладает непрерывным контактом в зацеплении, поэтому ход таких механизмов всегда остаётся плавным и, что самое важное, бесшумным.