Válcová převodovka: konstrukce, typy a aplikace

Převodovka je samostatná převodovka s převodovkou. Poskytuje snížení rychlosti s proporcionálním zvýšením točivého momentu. Valcová převodovka je charakterizována rovnoběžnými osami hřídelí a převodovky mezi koly.

Klasifikace

Typy válcové převodovky jsou rozděleny podle několika vlastností.

1. Počet rychlostních stupňů - od jednoho do čtyř.
2. Mechanizmy s paralelními hřídeli a koaxiální. Ve druhé je vzdálenost mezi nápravami na vstupní a výstupní hřídeli menší než je střední vzdálenost ozubených kol.
3. Montáž na nohy, na přírubu nebo namontované (výstupní hřídel - dutina).
4. Umístění hřídele v prostoru je horizontální a vertikální.

Výhody čelních převodovek

Skupina je nejčastější, díky několika výhodám.

1. Vysoká účinnost činí 95-98%. Se zvýšením počtu kroků se jeho hodnota poněkud sníží. Nízká ztráta energie způsobená malými silami tření v procesu.
2. Vysoká nosnost. S vhodnými rozměry může válcová převodovka procházet sama a přenášet značnou sílu na vzdálenost. Návrhové prvky mechanizmů nevytvářejí uvíznutí v linkách. Ve většině zařízení jsou ztráty zanedbávány, ale ve velkých a vysokorychlostních jednotkách je třeba je vzít v úvahu.
3. Mírné odpružení hřídele umožňuje dosažení vysoké kinematické přesnosti mechanismu.
4. Absence velkých energetických ztrát nevede k přehřátí jednotky. Hlavní síla se přenáší z pohonu na spotřebitele. Při vytápění je zanedbatelný podíl energie, který nezpůsobuje silné zahřívání dílů. Většina převodovek nepotřebuje chladicí systém.
5. Spolehlivý provoz při dynamických účincích (časté spouštění, nerovnoměrné zatížení). V tomto ohledu jsou válcovité ozubené soukolí široce používány v zařízeních, kde pracovní tělesa podléhají značným impulsním zatížením: drtiče, brusky, drtiče apod. Výhodou je malá míra kluzného tření, díky čemuž se části trochu opotřebovávají. Vysoké zdroje hřídelí, ozubená kola a ložiska.
6. Velký výběr zařízení s různými možnostmi převodové poměry.

Nevýhody čelních převodovek

Spolu s výhodami má válcový typ převodového stupně nevýhody.

1. Jeden stupeň neposkytuje velký převodový poměr. Minimální počet zubů kola se rovná 17. To vyžaduje značné zvýšení velikosti s maximálním možným převodovým poměrem (až 1: 12,5).
2. Vysoká hladina hluku generovaná střídavým kontaktem zubů. Nejjednodušší design, když jsou rovné. Kontakt se zde koná po celé délce zubu. To zajišťuje přenos vysokého výkonu, ale také významné opotřebení a zvýšený šum během otáčení. V šikmých převodech se postupně zachycuje každé následující spojení, což snižuje vibrace a šok. Vyžaduje méně úsilí k otáčení hřídele.
3. Žádné brzdění. Vnější zatížení může otáčet výstupní hřídel, což není vždy vhodné. V jednom případě je to nevýhoda, v druhé - výhoda.
4. Ozubená kola mají vysokou tuhost a neposkytují možnost kompenzovat dynamické zatížení.

Použití čelních převodovek

Díky své vysoké účinnosti jsou nejčastější převodovky čelní. Používají se v pohonech válců válců, kovoobráběcí stroje, směšovače atd. Zatížení může být rovnoměrné, variabilní, reverzibilní, jednosměrné. Jiné druhy převodovek se používají, je-li třeba zajistit zvláštní podmínky: hladký chod, vysoký převodový poměr s malými rozměry, úhlové uspořádání pohonu.

Převodovky se používají pro následující účely:

• snížení rychlosti otáček - převodovka;
• plynulá změna úhlové rychlosti - variátor;
• nízká rychlost až vysoká konverze - násobitel;
• kombinace s motorem v jedné jednotce - motorový reduktor.

Jednostupňová převodovka

Více společné převodové skříně válcové jednostupňové horizontální provedení.

Rovněž platí vertikální modely. Tento nebo tento návrh se týká pohodlí rozložení pohonu. Kola jsou vyrobena z rovných, šikmých nebo zubatých zubů. Skříň čelní převodovky je vyrobena z litiny nebo je svařena z oceli.

Jsou použity valivá ložiska a méně často klouzání (pro silně zatížené převodové stupně).

Horizontální převodovka s převodovkou má převodový poměr nejvýše 6,3. Další zvýšení převodového poměru (je povoleno zvýšit na 12,5) neefektivně zvyšuje velikost jednotky. Pokud redukční ventil jednostupňový převyšuje přípustné rozměry, aplikujte zařízení menší velikosti pomocí dvou kroků.

Dvoustupňová převodovka

Distribuované mechanismy horizontálního typu. Dvoustupňová válcová převodovka obsahuje přední, mezilehlou a hnanou hřídel. První stupeň se nazývá vysokorychlostní a druhá nízká rychlost.

Racionální dvoustupňová konstrukce válcové převodovky má převodový poměr nejvýše 50. S dalším zvýšením se výrazně zvyšuje hmotnost a rozměry zařízení. U velkých převodových poměrů se doporučuje třístupňový typ.

Dvoustupňová válcová převodovka může být vyrobena s rozvětvenou, borovou nebo rozloženou schématem. Ta je nejčastější z důvodu jednoduchosti konstrukce. Asymetrické umístění kol vede k nerovnoměrnému zatížení ložisek a zubů.

U vidlicovitého vysokorychlostního stupně s protilehlým sklonem zubů na kolech jsou axiální síly vyrovnané a obvodové síly jsou vyrovnány samonastavením hnacího hřídele.

Rozložení převodovky

Vysokorychlostní stupeň se provádí častěji se spirálovitým převodem a nízkorychlostní stupeň s čelním ozubením. Pro hromadnou výrobu šnekových převodů je obvyklé vyrábět ozubená kola s levým směrem zubu a kola s pravým. Při výrobě malých sérií převodů prvního stupně se vyrábějí obvyklým způsobem a druhý - ve správném směru. Díky tomu dochází k vyvážení axiálních sil na mezilehlou hřídel.

Je-li požadováno vysílání kroutícího momentu, který nezávisí na úhlu olova, používají se kuželovitě válcové převodové stupně. Vertikální zařízení jsou vyrobena z válcového typu. Mají nižší účinnost, takže převodovky se používají hlavně pro krátkodobé provozní režimy.

Rozšířená schéma je častější, protože součásti mechanismu (hřídele, kola, ozubená kola) se používají k výrobě několika velikostí převodovek. Nevýhodou je zvýšená koncentrace napětí v pracovním prostoru zubu, což vyžaduje použití tuhých hřídelů.

Převodovky s rozvětveným obvodem mají o 20% méně, díky větší kompaktnosti.

Mazání převodovky

Převodovka zabírá kapalný olej. Používají se následující metody mazání.

1. Kartová skříň - ponoření do olejové lázně, pokud není rychlost vyšší než 10 m / s. Při dalším nárůstu výrazně zvyšuje ztrátu energie z postřikového oleje. Ozubené kolo je umístěno v dolní části v hloubce dvou až tří výšky zubů.
2. Průtok klikové skříně: na jedné straně je čerpán olej do agregované lázně a na druhé straně je vypuštěn. To ochladí olej.
3. Centralizované (tryskové). Metoda se aplikuje při maximální přenosové rychlosti periferního zařízení větší než 10 m / s. Olej se čerpá na převodovky a ložiska. Současně je vyčištěn v síťových nebo deskových filtrech a ochlazován vodou stěnami trubkových chladniček.
4. Kombinace: Jeden stupeň lze mazat centrálně a druhý v režimu klikové skříně.

Vertikální převodovky

Pro mechanizmy, které nemohou pracovat s běžnými horizontálními ozubenými koly, jsou zapotřebí svislé obvody. Vertikální čelní převodovka s jedním až třemi stupni je nejčastěji používána v mechanismech pracujících v režimech jeřábů. Může být také provozován v nakloněné poloze.

Kroky jsou obvykle prováděny se spirálovými ozubenými koly. Kola a ozubená kola jsou vyrobena z kované legované oceli s tepelným zpracováním. Jako podpěra se používají jednořadá kuželíková ložiska.

Výrobci

Domácí výroba zaostává daleko za zahraničními. Importní modely vstupují na ruský trh bez přizpůsobení místním podmínkám. Tradiční ruské převodovky jsou extrémně zjednodušené konstrukce, což jim dává příležitost k nějakým snížením cen a podpoře poptávky. Spotřebitel je stále více přesvědčen o své nízké spolehlivosti, dává přednost nákupu dovážených výrobků. Tahová převodovka pro domácnost má následující nevýhody:

• nedostatečné dokončovací a dokončovací operace při povrchové úpravě zubů;
• nízký výkon a točivý moment, křehkost a nedostatek spolehlivosti;
• významné omezení rozmanitosti konstrukcí, což znemožňuje jejich použití v moderních strojích a mechanizmech s multifunkčním pohonem.

Velmi málo podniků se zabývá zdokonalováním domácích produktů a zlepšuje jejich výkon na zahraniční úrovni. Mezi nimi je SEC "Reducer", jehož hlavním zaměřením je modernizace typických výrobků díky využití výsledků vědy o převodovkách a zavedení zahraničních inovací.

Závěr

Valcová převodovka je nejčastější díky svým výhodám, z nichž hlavní jsou malé rozměry, vysoká účinnost a trvanlivost. Vyjadřují se v přesné výrobě mechanismů pomocí kvalitních materiálů a moderních metod obrábění dílů.