Так сложилось, что при слове “редуктор” на ум в первую очередь приходит именно цилиндрический – настолько широко распространен этот тип, что совсем неудивительно. Редукторы этой группы появились одними из первых и удачно сочетают в себе простоту конструкции, надежность и высокую эффективность, что стало результатом многолетнего совершенствования конструкции и теоретических исследований.

Свое название они получили из-за использования в механической передаче зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Одно колесо, к которому прикладывается усилие, называется ведущим, а второе колесо, которому передается усилие от первого, – ведомым. Они имеют различный диаметр, но при этом жесткое зацепление не допускает проскальзывания, поэтому и происходит изменение угловой скорости, а значит и крутящего момента. Схематически цилиндрическая передача выглядит следующим образом:

промышленные редукторы

Зубья колес в современных редукторах, несмотря на кажущуюся простоту конструкции, являются результатом многолетних исследований, призванных максимально снизить трение и износ в процессе работы, что позитивно влияет как на срок службы, так и на уменьшении потерь на трение. Форма зубьев на колесе также может отличаться, и наиболее простым случаем являются прямозубые колеса, в которых зубья параллельны оси вращения. Колеса с зубьями, расположенными под углом, называются косозубыми. Такой вариант является более прогрессивным за счет более плавного и тихого режима работы, а также возможности передавать большее усилие из-за увеличенной площади контакта. Однако расплачиваться за это приходится усложненной технологией изготовления, возросшим трением в зацеплении и возникновением осевой силы, воспринимаемой подшипниками. Существует и третий вариант, называемый шевронными, полученный как бы совмещением двух косозубых колес с разной направленностью в одно, из-за чего зубья получаются в форме буквы “V”. Осевые силы, возникающие от двух половинок шевронного колеса, взаимно компенсируются, что делает его самоустанавливающимся.

промышленные редукторы

 

Возьмем для примера двухступенчатый цилиндрический редуктор с развернутой схемой. Каждая ступень образована парой зубчатых колес, расположенных на трех валах. Входной вал, то есть тот, который соединяется с валом двигателя, называется ведущим, а выходной вал, соответственно, ведомым. Третий вал, расположенный между ними, носит название промежуточный. В свою очередь передача, образованная колесами ведущего и ведомого валов, называется быстроходной, а передача, образованная колесами промежуточного и ведомого валов, — тихоходной. Концы входного и выходного валов снабжены шпоночными пазами для присоединения муфты или иного соединения. Все валы расположены внутри корпуса и закреплены в подшипниковых узлах. Для смазки корпус заполняется до определенного уровня смазочным маслом, чтобы зубчатые колеса оказались частично в него погруженными. Таким образом, при вращении колес масло будет попадать в зону контакта и также смазывать второе колесо.промышленные редукторы

 

Надежность и простота конструкции цилиндрического редуктора обусловила его основные преимущества, такие как: способность передавать значительные усилия и работу при большой угловой скорости. В тоже время нужно отметить, что принципиально простая конструкция ни в коей мере не отменяет требований к точности изготовления, сборки и установки редуктора и его деталей. Другой важной отличительной чертой является высокий КПД (может достигать 98%) цилиндрических редукторов, что во многом объясняется малыми тепловыми потерями и потерями на трение вследствие небольшой поверхности контакта зубьев.

Оборотной стороной медали в этом случае является массивность и металлоемкость таких редукторов, а диапазон допустимых передаточных чисел сильно ограничен соотношением размеров колес и обычно не превышает 6 для одной ступени. Больших передаточных чисел можно добиться, но это приведет к непропорциональному увеличению редуктора. Другим моментом, который сложно назвать однозначно положительным или отрицательным, является отсутствие самоторможения.

Такой комплекс отличительных черт делает цилиндрические редукторы крайне широко распространенными, и особенно в качестве составной части привода механизмов с большой мощностью. Это может быть привод мешалок, экструдеров, станков, а также различных подъемников, погрузчиков и т.д.

Пример №1 редуктора с передаточным числом 15.7

Характеристики
Передаточное число: 15,70
Номинальный момент редуктора на тихоходном валу: 7 350 Нм
Максимальный момент редуктора на тихоходном валу: 11 760 Нм
Номинальная мощность редуктора: 71,67 кВт
Мощность электродвигателя: 45 кВт
Момент на валу рабочей машины: 4 000 Нм
Сервис фактор: 1,84
Место установки: цех
Диаметр приводного вала d, мм 42k6 / 38
Диаметр тихоходного вала D, мм 80k6 / 80k6
Подача масла: смазка погружением(Редуктор поставляется без масла)
Окраска: цвет 1HRAL5010 (синий)

Чертеж редуктора
Цилиндрические редукторы

Пример №2 редуктора с передаточным числом 31.5

Характеристики
Передаточное число: 31,50
Номинальный момент редуктора на тихоходном валу: 14 900 Нм
Максимальный момент редуктора на тихоходном валу: 23 840 Нм
Номинальная мощность редуктора: 73,83 кВт
Мощность электродвигателя: 45 кВт
Сервис фактор: 1,86
Момент на валу рабочей машины: 8 000 Нм
Место установки: цех
Диаметр приводного вала d, мм 42k6 / 38
Диаметр тихоходного вала D, мм 100k6 / 100k6
Подача масла: смазка погружением(Редуктор поставляется без масла)
Окраска: цвет 1HRAL5010 (синий)

Чертеж редуктора
Цилиндрические редукторы

Пример №3 редуктора цилиндрического с косозубой зубчатой передачей с передаточным числом 5.8

Технические характеристики

Передаваемая мощность: 736 квт
Мощность редуктора: 1500 квт
Передаточное отношение: 5,824
Скорость вращения быстроходного вала: 1000 об/мин
Скорость вращения тихоходного вала: 171,7 06/мин

Шестерня и вал-шестерня после предварительной мехобработки пройдут процедуру поверхностного упрочнения зубьев (цементация). Окончательный профиль зуба после термообработки будет сформирован на современных зубошлифовальных станках с ЧПУ.
Тихоходный вал пройдет упрочняющую термообработку (закалка и отпуск) с последующей шлифовкой для обеспечения требуемых механических характеристик и размерной точности.

Пример №4 цилиндрического редуктора

Редуктор – с цилиндрической косозубой зубчатой передачей, рассчитан в соответствии с FEM классификацией. Сварной корпус выполняется устойчивым к кручению, без деформации в сварном исполнении и рассчитывается согласно FEM классификации. Зубчатые зацепления рассчитываются при помощи вычислительных программ на основе DIN 3990 часть 11 на оптимальную контактную и изгибную выносливость зубьев в соответствие необходимым факторам безопасности (запасом прочности) KA > 2,0. Данный редуктор рассчитан с учетом фактора ударных нагрузок Кstab=3,0. Это ключевой фактор для выбора привода мельницы; Кstab показывает максимальную импульсную нагрузку на зацепление, которую может принять редуктор. В данном редукторе допустимая величина ударной нагрузки на зубчатое зацепление может быть в три раза выше номинальной нагрузки. Приводные валы закалены и отшлифованы, а цилиндрические зубчатые колеса обрабатываются с степенью точности 6.

Смазка зубчатой передачи и подшипников происходит под давлением путем циркуляции масла VG 220. Нижняя часть корпуса служит в качестве собирающего контейнера для масла. Все важные функциональные точки (давление, температура) снабжены измерительными приборами с регулируемыми цифровыми сигнализаторами. Присоединительные размеры под теплообменник будут те же, что и на оригинальном редукторе. Поэтому можно использовать существующий насос для принудительной системы циркуляции масла.
На ресурс редукторов положительное влияние оказывает качество металла (поставщики металла одобрены по Lloyds и DNV), высокая точность в соблюдении всех технологических режимов, особенно механообработки и термообработки, в соответствии с длительными традициями и ноу-хау компании.
В поставку включено:
• Редуктор
• Индикатор уровня масла
• Датчик давления, датчик температуры масла в картере (наклонный, с учетом размеров ямы под картер редуктора), датчики температуры подшипниковых узлов
• Двухкомпонентная покраска редуктора
• Упаковка редуктора на паллете, обтянут пленкой
• Техническая и сервисная документация на редуктор.

Масса редуктора: 4100 кг. Исполнение для температур -40°С…+40°С. Неагрессивные среды