Шестеренчатый редуктор предназначен для изменения частоты и направления вращения вала. Он передает мощность от двигателя нужному узлу машины, работающему по принципу вращательного движения. В любом силовом агрегате можно встретить редукторы разных типов, в зависимости от их конструкции и назначения.
Применение зубчатых передач
Сфера применения редукторов широка — от мини-приводов в медицинской технике до силовых установок заводского значения. Они нашли место в сельском хозяйстве, металлургии, угольной промышленности, машиностроении, в судоходстве и автомобилях. Шестеренчатые редукторы эксплуатируются в разных климатических условиях — в помещениях, на улице, в жаре, холоде и даже в арктических условиях.
Вам будет интересно:Трехствольное ружье: описание, характеристики, производители
Применение зубчатых систем обусловлено не только возможностью сменить направление движения вала. При помощи шестерней увеличивается и уменьшается скорость вращения, изменяется (чаще увеличивается) крутящий момент на валу.
Классификация по конструкции
Вам будет интересно:Пистолет Стечкина: калибр, технические характеристики и фото
Различают три вида редукторов по принципу передачи энергии — червячные, колесные и волновые. По типу компоновки и используемых деталей выделяют червячные, цепные и шестеренчатые редукторы. Часто встречаются гибридные варианты. В их конструкции встречаются шестерни и цепные передачи одновременно.
Механизмы на основе шестерней выпускаются двух типов — с цилиндрической и конической передачей, в зависимости от формы рабочего элемента. Последние передают вращение под углом 90° относительно оси двигателя.
Конструкция и характеристики
Конструкция любого редуктора проста — это набор шестерен, валов, подшипников с системой смазки, установленных в общем закрытом корпусе. Гибридные передаточные устройства более сложны — в их корпусе размещаются цепи, ременные передачи, червяки. Система шестерен и валов составляет зубчатую передачу, а каждая их пара в одном корпусе определяет число передаточных степеней. В шестеренчато-цепных редукторах цепь с двумя звездами составляет дополнительную ступень.
Основные характеристики любого редуктора — его КПД, число ступеней и передаточные числа. Коэффициент полезного действия зависит от соотношения мощностей на входящем и выходящем вале. Наибольшим КПД обладают цилиндрические зубчатые передачи, как наиболее простые с минимальными потерями мощности. Передаточное число измеряется соотношением скоростей вращения валов на входе и выходе механизма, а для каждой ступени вычисляются собственные числа по тому же принципу.
Комбинирование разных по частоте вращения зубчатых пар и их количество в одном корпусе позволяет получить заданные характеристики на выходном валу — мощность, скорость вращения и направление.
Особенности цилиндрического устройства
Цилиндрический шестеренчатый редуктор — самый распространенный тип, используемый в машиностроении, металлургии и сельском хозяйстве. Прямо- и косозубые цилиндрические передачи конструктивно просты и надежны, удобны в эксплуатации. Его конструкция при необходимости усложняется, становясь реверсивной — для использования в автомобилях или садовой технике.
Цилиндрическая прямозубая передача обладает эффективностью в 98-99 % КПД и низким тепловыделением. При этом шестерни способны передавать большие мощности на целевой узел механизма.
Цилиндрические редукторы выпускаются как для промышленности, так и для частных целей. Можно купить отдельно продающийся редуктор и использовать его на любом самодельном устройстве.
Недостатком шестеренчатого цилиндрического устройства является сложность обслуживания в сравнении с цепными передачами той же мощности и высокий шум при работе.
Использование в домашнем хозяйстве
Шестеренчатый понижающий редуктор для устройств малой мощности (до 10-15 лошадиных сил), доступный в магазинах, активно используется в садовой технике — в мотокультиваторах, сеялках. Умельцы, занимающиеся механизацией труда, при помощи купленных или самодельных редукторов делают мотоблоки для вспашки огорода. Это одно из распространенных назначений зубчатого устройства в домашнем хозяйстве, не считая автомобилей.
Мотоблоки с зубчатой передачей
Мотоблок с шестеренчатым редуктором предназначен для вспашки и культивации земли небольшой площади. В зависимости от размеров участка выбирается мощность механического плуга, достигающая 10-15 л. с. Работа механизма такой мощности невозможна на ременной или цепной передаче. Ведь шестерни выдерживают гораздо большие нагрузки.
Понижающий редуктор, устанавливаемый на мощные мотоблоки, можно сделать самостоятельно из запасных частей автомобильных дифференциалов и коробок скоростей или купить в магазине из ряда выпускаемых для садовых целей.
Компании «Мобил-К» или ЗАО «Красный октябрь — Нева», производят шестеренчатые цилиндрические редукторы для трансмиссии мотоблоков российской сборки. Эти устройства выпускаются как запасные детали для культиваторов, поэтому не всегда взаимозаменяемые. Это ограничивает их установку на другую модель мотоблока.
Популярность получили мотоблоки с шестеренчатым редуктором и дисковым сцеплением благодаря переключению передач без остановки шкива. Но такие конструкции сложнее и дороже стоят.
Наибольшее распространение получили герметичные редукторы с масляной ванной и с алюминиевым корпусом. Обладая небольшим весом и простотой конструкции, такие механизмы практически не нуждаются в обслуживании. Есть неразборные модели, которые при выходе из строя меняются и не подлежат ремонту.
Самостоятельная сборка
Некоторые модели редукторов продаются по высокой цене — 11-18 тысяч рублей, поэтому владельцы садовых участков часто задают вопрос, как сделать шестеренчатый редуктор в домашней мастерской.
Для изготовления кустарного агрегата трансмиссии мотоблока нужен сварочный аппарат, ножовка по металлу, молоток, плоскогубцы, электродрель, отвертки и другой инструмент. В качестве комплектующих выступают валы и шестерни коробок передач от автомобилей или старых советских бензопил типа «Дружба».
Наиболее сложная часть зубчатого механизма — корпус. Как правило, позаимствованные комплектующие несовместимы с продаваемыми корпусами редукторов, предназначенных для мотоблоков. В этом случае есть два варианта — использовать готовые корпуса от коробок скоростей или изготовить самостоятельно из двух толстых пластин с отверстиями под валы с подшипниками.
Корпус размечается по осям относительно собранной двух- или трехступенчатой зубчатой передачи и готовится под запрессовку подшипников в отверстия, усиленные широкими цапфами. Затем корпус герметизируется и заливается маслом. Выходной вал получившегося редуктора соединяется со шкивом мотоблока, а входной — с двигателем.