Что такое редуктор: устройство и принцип действия

Что такое Редуктор и как работает? Принцип работы и для чего нужен.

Конструкционные особенности

Если присмотреться к шестерёнкам главной передачи, можно увидеть, что зубцы расположены не под углом 90 градусов. Причиной этому является передача гипоидного вида. Её отличительными характеристиками являются:

1. Плавность хода;

2. уменьшение шумового эффекта;

3. снижение уровня нагрузки на зубья.

Благодаря ей увеличивается срок эксплуатации и надежность редуктора. Кроме гипоидной также широко применяются такие виды, как червячные, конические и цилиндрическая.

Данный блок характеризуется высокой прочностью и безотказной работой, но требует своевременного технического обслуживания.

Как это работает[править | править код]

Работа любого редуктора подпадает под действие Золотого правила механики: редуктор практически не изменяет передаваемую вращением мощность (с поправкой на КПД), а лишь взаимообратно изменяет две её составляющие — крутящий момент и угловую скорость. Величина изменения определяется передаточным отношением. При этом редукция усилия предполагает, что крутящий момент на входе в редуктор будет меньше, чем на выходе с него, а угловая скорость, соответственно, наоборот — на входе будет больше чем на выходе. Передаточное отношение любого подобного редуктора больше единицы, а сам термин «редуктор», упомянутый без каких-либо дополнительных определений к нему, подразумевает именно редуктор подобного плана.

В редких случаях (в основном, из компоновочных соображений) в технике применяются редукторы с передаточным отношением меньше единицы. Такой редуктор в русскоязычном речевом обиходе называется «повышающим редуктором». Определение «повышающий» здесь происходит как от факта повышения усилия, необходимого для привода конечного устройства, так и от повышения угловой скорости ведомой шестерни в таком редукторе. Формально, исходя из этимологии термина «редуктор», термин «повышающий редуктор» есть оксюморон, но фактически распространённого синонима в русском языке нет, а, возможно, более подходящий сюда термин «мультипликатор» в обиходе практически не используется и малопонятен. При этом такой термин как «повышающая передача» официально зафиксирован ГОСТ-ом и правомерно присутствует в инженерно-техническом лексиконе.

Автомобильный редуктор

Принципиальное устройство агрегата

Корпус редуктора обычно выполняется из литого металла повышенной прочности с термозащитным покрытием. Например, это может быть литейный чугун или стальной сплав. Если технологическими требованиями ставится задача облегчения конструкции, то могут использоваться и легкосплавные корпуса. Внешняя часть имеет узлы для крепления – так называемые лапки и ушки, благодаря которым агрегат надежно фиксируется к месту эксплуатации. Также предусматриваются каналы для герметизации и уплотнения, препятствующие вытеканию технических жидкостей. Но что такое редуктор изнутри? В центральной части размещается механическая инфраструктура, непосредственно обеспечивающая силовой крутящий момент на базе моста. Это система ведомых и ведущих шестерней, которые взаимодействуют с валом. Ведомая группа обычно превосходит по размерам ведущую, а также имеет больше зубцов, перемещающих функциональные узлы.

История

Процесс промышленной революции был ознаменован переходом деревянных деталей к металлическим. Движители на ветряной и водяной тяге уже создавали такие усилия, которые деревянным деталям было выдержать сложно. Основным фактором промышленной революции явилось создание более совершенных механизмов, поиск новых энергетических ресурсов. Появление паровой машины потребовало наличие очень больших мощностей. Следовательно появилась нужда в конструировании металлических редукторов. К середине девятнадцатого века ручные ткацкие станки уже стали отходить далеко на задний план и заменяться механическими с втрое большей производительностью.

Энергия стала дешеветь, что привело к повышению быстродействия станков и укрепило их экономическое преимущество. Паровой двигатель обладал достаточной мощью, чтобы запускать несколько текстильных станков. Станки размещали вокруг парового двигателя для повышения КПД. Паровой двигатель развязал руки производственным возможностям, что позволило строить предприятия как у воды, так и в тех местах, где были уголь, транспорт, рабочие руки и рынки сбыта. Новое время селекционировало оптимальные конструкции зубчатых передач.

Большую популярность обрели именно те, которые выдавали наиболее высокий экономический эффект. Середина 19 века ознаменовалась появлением первых серийных редукторов. Ну а появление через несколько лет двигателей внутреннего сгорания и электрического привода, ознаменовало создание редукторов с заданными параметрами. Зубчатые механизмы передавали вращательные движения от двигателей с высокими оборотами и преобразовывали их параметры. Даже первейшие образцы электродвигателей и внутреннего сгорания были наделены слишком большой скоростью и моментом, что, априори, не подходило к использованию в промышленности. Сегодня, конечно же сложно найти любое транспортное средство или технологическое оборудование, которое лишено зубчатого механизма. Редукторы применяются практически во всех автомобилях и технологическом оборудовании. Как Вы уже поняли, зубчатые передачи прошли много лет развития.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Устройство автомобильного редуктора

Для ознакомления следует рассмотреть основные составляющие данного узла трансмиссии.

Редуктор автомобильный включает в себя:

Задний редуктор

Литература[править | править код]

• ГОСТ 29067-91. РЕДУКТОРЫ И МОТОР-РЕДУКТОРЫ; классификация. — официальное. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1991. — 18 с.

Возможные неисправности

К основным причинам выхода из строя редуктора относятся:

• износ подшипников;
• износ сальников;
• выход из строя деталей дифференциала.

Есть достаточно действенный прием определения причины шума. Это движение накатом. В данном случае достаточно просто определить причину – в подшипниках дифференциала или хвостовика, так как при отсутствии усилия элементы главной передачи не соприкасаются.

Если вы заметили течи масла, характерный «вой», это сигнализирует о необходимости диагностики и проведения ремонтных работ. Если после более детальной проверки выяснится, что течь масла можно устранить, поменяв сальник, то вам удастся решить проблему с наименьшими финансовыми вложениями.

Если вам понравилась статья, ставьте лайк и подписывайтесь на канал. Каждый день мыпубликуем новые интересные статьи.

Зачем нужен редуктор

Как и коробка передач, редуктор используется для снижения скорости вращения колес и повышения крутящего момента. Его использование улучшает ходовые качества машины и снижает нагрузку на двигатель и КПП.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в ТС, отличаются высокими оборотами при низком крутящем моменте. Если подключать привод колес напрямую, нагрузка на них «задушит» мотор и автомобилю будет сложно тронуться с места.

КПП или вариатор увеличивает крутящий момент и снижает обороты, позволяя машине медленно ехать независимо от оборотов мотора. Редуктор дополнительно увеличивает крутящий момент, снижая нагрузку на остальные части трансмиссии (КПП, кардан). Это увеличивает моторесурс агрегатов, уменьшает шум и позволяет использовать более «нежные» и легкие детали трансмиссии. За счет применения редуктора повышается КПД, уменьшается расход топлива и снижается количество вредных выбросов.

Цилиндрические агрегаты

Наиболее распространенные варианты. Они служат на всех сферах производства промышленности, преимуществом данного вида является его простота, и отсутствие необходимости в охлаждении, поскольку нагреваться там нечему.

Такой класс ещё и имеет очень высокий коэффициент полезного действия — до 98 %! Некий АК-47 в мире машинных конструкций.

Способность выдерживать большие нагрузки снимает ограничение в сферах их использования. Они применяются как в металлорежущих станках, так и в мешалках и измельчителях.

Видео

В этом видео показывается, как регулировать редуктор заднего моста. Учебное пособие. Урок 1

Учебное пособие. Урок 2

Какие виды неисправностей могут быть в автомобильном редукторе.

Как замерить люфт редуктора.

Волновые передачи

Появление и дальнейший процесс развития волновой передачи был осуществлен в далеком 1959 году. Изобретателем, а также человеком, который запатентовал эту технологию, стал американский инженер Массер.

Волновой редуктор состоит из нескольких основных элементов:

• Неподвижное колесо, имеющее внутренние зубья.
• Вращающееся колесо, имеющее наружные зубья.
• Водило.

Среди преимуществ, которые можно выделить у этого способа передачи движения, — меньшая масса и размеры устройства, более высокая точность с кинематической точки зрения, а также меньший мертвый ход. Если есть необходимость, то использовать такой тип передачи движения можно и в герметичном пространстве, не используя при этом уплотняющие сальники. Данный показатель наиболее важен для такой техники, как авиационная, космическая, подводная. Кроме того, волновой редуктор применяется и в некоторых машинах, использующихся в отрасли химической промышленности.

Другие автотермины

1. рабочий объём двигателя
2. радиатор
3. развал колес
4. раздаточная коробка
5. распределитель зажигания
6. распределительный вал
7. редуктор
8. реле
9. релинг
10. Родстер

наверх

Что делает редуктор

Само по себе слово редуктор в буквальном смысле означает понижение. Соответственно, редакторы были придуманы для того, чтобы понижать частоту вращения. При этом редуктор повышает мощность крутящего момента. Как уже было сказано нами в начале статьи, редукторы используют в автомобилях. Там они нужны для того, чтобы осуществлять понижение передачи и возврат. Этот принцип хорошо можно увидеть на примере работы передач велосипеда, где роль редуктора выполняют так называемые звездочки. Отметим, что сегодня редукторы используются не только в машинах, но и во многих двигателях, а также для снижения и поддержания давления рабочей среды, в том числе газа, пара и жидкости.

Чем выделяется редуктор в машине?

Каждый редуктор автомобиля обладает присущими характеристиками, основной из которых является – передаточное число, которое отражает отношение между угловой скоростью ведущего/ведомого валов. Высокий показатель передаточного числа характерен для грузовых автомобилей, низкий показатель – для легковых.

Следует отметить, что в легковых автомобилях вес редуктора заметно ниже, благодаря чему они развивают большие скорости. Индекс передаточных чисел определяется числом зацепок ведомой шестерни с ведущей за один оборот. Например, если индекс составляет 4.8, значит за единственный полный оборот ведущей шестерни, ведомая производит сцепку 4 целых и 0,8 раза.

Техническое обслуживание редуктора

Рассмотрим основные моменты технического обслуживания редуктора.

Настройка радиального зазора. Периодическая настройка редуктора ведущего моста дает возможность предотвратить износ зубьев, а также способствует равномерному их притиранию. Расширенный радиальный зазор является причиной износа подшипников и зубьев вала ведущей шестерни и настраивается с помощью специальных шайб, которые подкладываются под передние фланцы тела редуктора. Характерно, что настройка редуктора ведущего моста в автомобилях ВАЗ не отличается от такой же операции для автомобилей грузового типа.

Смазочные материалы. Настройка настройкой, но необходимо помнить и о рабочей жидкости, которая применяется для смазки всех узлов редуктора ведущего моста. Наиболее широко используемые смазки: отечественные – Нигрол или ТАД-17, международная классификация – SAE (72-250) или API (GL-1 – GL-5). Увеличенная вязкость, которую они способны сохранять как при высокой, так и при низкой температуре, позволяет применять их для компенсации высоких нагрузок, возникающих в процессе преобразования крутящего момента.

Для оптимального рабочего процесса гипоидной передачи требуется под­дер­жи­вать рекомендованный объем рабочей жидкости, так как его уменьшение приводит к износу зубьев главной пары. Но также необходимо помнить, что превышение допустимого уровня может навредить в ситуации с автомобилями ВАЗ выдавить сальник редуктора ведущего моста.

Ремонт или как не сделать ошибку. Ремонт редуктора ведущего моста на ав­то­мо­би­лях ВАЗ выполняют практически в любом гаражном кооперативе без соблюдения самых простых правил по его монтажу и сборке.

Например, редуктор заднего моста автомобиля «Нива» и редуктор переднего моста автомобиля «Нива» должны обладать одинаковыми передаточными числами. Нарушение данного требования повлечет неравномерное распределение крутящего момента, что может разрушить одну из главных пар. Известна масса случаев, когда горе-мастера, осуществляя ремонт редуктора переднего моста, вносили собственные доработки.

Как правило, такие ноу-хау заканчиваются плачевно – кроме выхода из строя редукторов заднего и переднего моста вы ничего не получите, да еще и денег вам никто за этот «ремонт» не вернет. А если взять, к примеру, дорогой Мерседес, BMW или Тойоту – ремонт их редукторов заднего моста влетит вам в хорошую копеечку! Так что обращайтесь лучше к профессионалам, экономьте свои средства.

Ремонт или замена, что лучше

Автовладельцы вазовской классики часто не могут решить, что лучше сделать – купить целиком готовый РЗМ в сборе или приобрести отдельные детали, произвести ремонт редуктора. Здесь действительно определиться сложно – цена нового редуктора, разумеется, выше, но хозяин машины освобождается от головной боли с регулировкой. Все дело в том, что хорошего мастера по вазовским редукторам найти не так просто, и нет никакой гарантии, что новая главная пара не загудит.

Если автовладелец покупает новый редуктор, а он гудит, деталь можно обменять по гарантии, но хозяин машины теряет деньги на снятии и установке РЗМ. В случае приобретения бракованной главной пары дороже обходится сам ремонт – придется платить мастеру за вторичную переборку редуктора ЗМ.