Редуктором называется устройство, которое входит в состав приводных механизмов машин и оборудования. Его главной задачей является повышение крутящих моментов путем снижения угловых скоростей ведущего вала. В разных редукторах применяются разные виды передач — червячные, цепные, зубчатые, а также комбинированные (зубчато-червячные, зубчато-цепные и др.). Основными техническими характеристиками являются:
- мощность;
- угловые скорости валов;
- КПД;
- передаточное отношение;
- число передач и ступеней.
В настоящее время существует несколько разновидностей редукторов. Кратко охарактеризуем каждую из них.
Цилиндрический редуктор
Эта конструкция является одной из самых популярных. Как и другие разновидности, она используется для изменения скорости вращения при передаче крутящего момента. Ее активно применяют в современных узлах и механизмах общепромышленного характера.
Цилиндрические редукторы бывают одно-, двух- и трехступенчатыми. Выносливость и производительность устройства в определяющей степени влияет на выполнение машинами и оборудованием своих функциональных задач, а также на их надежность и долговечность.
Червячный редуктор
В данной конструкции используется передача, имеющая резьбу с червячным профилем. Данный механизм является хорошим решением для передачи крутящего момента между расположенными перпендикулярно осями (например, он может использоваться в рулевом управлении механических транспортных средств). Его несомненным достоинством является способность получить большое передаточное число в одной ступени (от 80 до нескольких сотен). Такие редукторы характеризуются отсутствием шума, плавностью хода и возможностью самостоятельного торможения при достижении определенных передаточных чисел, благодаря чему отпадает необходимость использования тормозных механизмов.
Комбинированный редуктор
Данный тип включает в себя сразу несколько конструктивных решений: разные передачи объединены в одном корпусе. Он относится к числу наиболее практичных решений, поскольку выгодно отличается хорошими эксплуатационными характеристиками, небольшими габаритами и относительно невысокой ценой. Таковыми являются, например, коническо-цилиндрические редукторы, цилиндро-червячные и др.
Коническо-цилиндрический редуктор
Данное устройство включает в себя одну коническую и несколько цилиндрических передач. Его использование целесообразно в случаях, когда ось вала подвода пересекается с осью вала отбора мощности. Такой редуктор может иметь вертикальное и горизонтальное исполнение, в зависимости от специфики эксплуатации. В первой ступени конические колеса имеют, как правило, зубья с криволинейным профилем, поскольку именно на эту ступень приходятся максимальные линейные и угловые скорости (до 60 тыс. об/мин). В подобной ситуации зубья с плавным профилем не способны обеспечить плавность хода. Несомненными преимуществами данной конструкции являются высокий КПД, износостойкость и долговечность.
Планетарный редуктор
Один из наиболее типичных представителей категории механических редукторов. В основе конструкции лежит использование планетарной передачи (отсюда и название устройства), которая преобразует крутящий момент с помощью нескольких зубчатых шестерен, взаимодействующих с центральной шестерней. Такой редуктор также называют дифференциальным; в нем может использоваться как одна, так и несколько планетарных передач.
Сегодня редукторы широко используются во всех сферах промышленности и народного хозяйства. Землеройная, карьерная и строительно-дорожная техника оснащается специальными и стандартными редукторами. Они могут интегрироваться как в гусеничный, так и в традиционный колесный привод, благодаря чему для машин, эксплуатируемых в сложных условиях, обеспечивается большой клиренс.
Оборудование, используемое в лесной отрасли и сельском хозяйстве (погрузчики, транспортеры, поворотные механизмы, приводы подъемников и др.), должно соответствовать самым строгим критериям надежности, эффективности и долговечности. Редукторы для горнорудной и добывающей сферы характеризуются выносливостью и способностью долгое время работать в режиме интенсивной эксплуатации.
Редукторы планетарной конструкции широко используются в устройствах и механизмах, осуществляющих передачу очень больших крутящих моментов. На предприятиях энергетической сферы и нефтеперерабатывающей отрасли редукторы, удовлетворяющие самым жестким критериям долговечности и надежности, применяются в отопительных системах, винтовых компрессорах, вентиляторах, генераторных установках.
Также редукторы повсеместно используются в пищевой промышленности, особенно в механизмах, реализующих циклы с высоким крутящим моментом при низких оборотах. Это характерно для экструдеров, мельниц, спиральных морозильных аппаратов, мешалок и др.