Редукторы

реферат

4. ПЛАНЕТАРНЫЕ РЕДУКТОРЫ

Правильный выбор схемы планетарного редуктора и его удачная конструкция позволяют получить меньший вес и габариты, большие передаточные числа числа при малом числе колес, больший К.П.Д., легкость расположения внутри другого агрегата и другие преимущества по сравнению с простыми редукторами. Кроме того, планетарные редукторы имеют меньшие вибрации и шум благодаря большей симметрии сил, масс, жесткостей и меньшим габаритам колес, что уменьшает массы вращающихся деталей и погрешности изготовления. Уменьшение масс увеличивает собственные частоты и уменьшает шум.

В простых редукторах вибрации в зацеплении передаются через опорный подшипник на корпус редуктора и на раму. В планетарных редукторах эти подшипники почти не нагружены.

Во всех редукторах увеличение нагрузки сужает резонансную зону. С увеличением качества зубчатых колес, уменьшением их веса и размеров и увеличением нагрузки снижается виброактивность.

Изготовление планетарных редукторов на специализированных заводах имеет ту же или меньшую удельную себестоимость по сравнению с простыми, но больший К.П.Д. и меньший вес.

Схем планетарных редукторов может быть очень много. Рассмотрим несколько из них.

Одноступенчатые планетарных редукторы показаны на схемах 1-4 рисунка 18. Схема 3 аналогична схеме 2, но колеса б и с1 раздвоены. Такие схемы применяются при передачи больших мощностей. Схема 4 применяется при работе с перерывами или при передачи небольшой мощности, так как К.П.Д. этой схемы ниже, чем у предыдущих и снижается с увеличением передаточного числа. Зубья любой из этих схем могут быть прямыми, косыми и шевронными (с составным эпициклом). Центральные колеса оба или одно часто делают плавающими. Правая схема редуктора имеет общий саттелит и специальную коррекцию зацепления.

Двухступенчатые планетарные редукторы показаны на схемах 5-7 рисунка 19. Эти схемы представляют последовательное соединение двух одинаковых или разных схем одноступенчатых редукторов и также могут быть с различными зубьями плавающими центральными колесами.

Схема 8 представляет замкнутый планетарный редуктор, в котором два элемента планетарного ряда 2 замкнуты простым рядом 1. Эти два ряда работают не последовательно, а параллельно, что дает новые кинематические и динамические свойства.

Схема 9 (рис. 20) представляет горизонтальный и вертикальный трехступенчатые планетарные редукторы. Каждая из этих схем последовательно объединяет в себе три передачи по схеме 1. У вертикального редуктора плавающими являются: колесо д1; блоки ?13 и н23.

Любой двухступенчатый редуктор может быть объединен с любым одноступенчатым планетарным или простым и образует трехступенчатый редуктор.

На схемах 10-14 рисунков 21 и 22 представлены встроенные планетарные редукторы.

На схеме 11 одноступенчатый планетарный редуктор со сдвоенными сателлитами втсроен в корпус электромотора и образует с ним мотор-редуктор.

На схеме 12 двухступенчатый планетарный редуктор встроен в корпус электромотора и также образует с ним мотор-редуктор.

На схеме 13 двухступенчатый планетарный редуктор вместе с электромотором встроен в барабан и образует мотор-редуктор-барабан. Такой агрегат сокращенно называется мотор-барабан.

По такой схеме работает привод приемного конвеера экскаватора ЭР-25.

По схеме 14 одноступенчатый планетарный редуктор со свободным водилом вместе с электромотором встроен в барабан и также образует мотор-барабан., применяемый в грузоподъемный и дорожных машинах.

Примечание. В качестве встроенных могут применятся и простые редукторы, но размещать их внутри барабанов и колес значительно труднее или невозможно. Способность планетарных передач вписываться в другие агрегаты несравненно выше всех других механических передач.

Широко применяются планетарные редукторы, работающие от двух двигателей.

На схеме 15 рисунка 23 одноступенчатый планетарный редуктор имеет привод от электродвигателя 1 на солнечное колесо, а двигателя 2 на эпициклическое колесо.

На схеме 16 солнечное и эпициклическое колеса могут быть как ведущими, так и неподвижными, так червячные пары самотормозящиеся. Для повышения К.П.Д. червячные пары могут быть заменены зубчатыми, а необратимость осуществлять муфтами свободного хода или тормозами.

На схеме 17 показан комбинированный многопоточный суммирующий редукор. Такие редукторы применяются в тех случаях, когда необходима создаь большие моменты на ведомом валу (до 180000 кГм) как, например, в приводах конвертеров и рабочих клетей непрерывных литейно-прокатных агрегатов.

Передаточное число таких редукторов U=150+1500. Такая схема редуктора позволяет снизить вес и габариты по сравнению с простым однопоточным. Кроме того позволяет использовать быстроходные электродвигатели, что также уменьшает габариты привода.

Конечно, вместо такого комбинированного редуктора может быть создан один соосный планетарный редуктор, в котором мощность можно разветвлять по сателлитам так, что с увеличением крутящего момента от одного ряда к другому делать соответственно большее число сателлитов. Например, как показано на схеме 18 рисунка 24, где передаточное число может быть до 1200, а К.П.Д. 0,85-0,9.

Если редуктор работает редко и К.П.Д. не играет большой роли, то может быть применена схема 19, где передаточное число может быть до 1500, а К.П.Д. 0,7-0,78.

Возможны и другие схемы планетарных редукторов, заменяющие сложную комбинированную схему. Для уменьшения габаритов зубья планетарных редукторов могут быть шевронными. Тогда эпициклические колеса надо делать составными, по полушеврону в каждой половине.

На рисунке 25 схеме 20 приведен вписанный в барабан планетарный редуктор со сводным и плавающим водилом. Эта схема подобна схеме редуктора лебедки подъема стрелы экскаватора Э-6516 и схемам других редукторов отечественным экскаваторов. Передаточное число такого редуктора определяется по любым двум уравнениям кинематики, связывающим три звена передачи, из трех записанных уравнений.

; .

; .

; .

Например, из первых двух

Передаточное число этого редуктора связано с передаточным числом редуктора по схеме 4 уравнением (при одинаковых числах зубьев) и может быть определено одно через другое.

Если К1 стремится к единице, то передаточное число такого редуктора может возрастать до больших величин, но за счет снижения К.П.Д.

Обоснованные значения U=25+350 для силовых передач, но в редукторах с U>200 желательна коррекция зацепления с целью уменьшения числа зубьев и габаритов передачи.

На схеме 21 показан мотор-редуктор с вертикальным смешанным двухступенчатым редуктором, первая ступень которого является обычной передачей с неподвижными осями, а вторая ступень - планетарная.

На схеме 22 рисунка 26 приведен мотор-редуктор, планетарная передача которого со свободным водилом и плавающими эпициклическими колесами.

На схеме 23 приведен мотор- редуктор, планетарная передача которого вписана в барабан. Эта схема подобна схеме мотор-редуктор привода главной лебедки экскаватора Э-6516. Планетарная передача замкнутая с остановленным водилом второго ряда. Передаточное число определяется обычным методом

; .

Из второго уравнения

Блок-водило первого ряда и солнечное колесо второго ряда - плавающий в отличие от схемы редуктора 10 на рисунке 21.

При выключении дискового тормоза барабан может свободно вращаться (для разматывания каната).

На рисунке 27 приведены смешанные схемы редукторов. На схеме 24 показан обычный цилиндрический редуктор с встроенной планетарной передачей. В этом редукторе движение от ведущего вала 1, при остановленном вале 2 (nд=0) передается на солнечное колесо б, от него через сателлиты С на водило Н и через колеса ж и з на ведомый вал 3 или от вала 1, при остановленном вале 3 (nн=0), на солнечное колесо, а от него через сателлиты и колеса д и е на ведомый вал 2. В этом случае планетарная передача превращается в обычную цилиндрическую передачу, а сателлиты в паразитные колеса. Число оборотов ведомых валов зависит от передаточного числа в каждой ветви от солнечного колеса к валам 2 и 3.

На схеме 25 приведен смешанный вертикальный редуктор, состоящий из обычной конической и планетарной цилиндрической передач. Работа редуктора очевидна из схемы.

На рисунке 28 приведена схема смешанного редуктора, состоящего из цилиндрического дифференциала и обычного двухступенчатого цилиндрического редуктора. Привод к редуктору от двух электродвигателей.

Возможны следующие варианты работы редуктора:

1) При включении тормоза Т2 движение передается от электродвигателя 1 на солнечное колесо б, сателлит с, сателлит с1 и водило н, а от него через обычные передачи на ведомый вал.

2) При включении тормоза Т1 движение передается от двигателя 2 на солнечное колесо б1, сателлит с1, сателлит с и водило н, а от него через обычные передачи на ведомый вал.

3) Если оба двигателя работают одновременно, то в зависимости от направления вращения их валов скорость на водиле, а следовательно, и на ведомом валу может складываться или вычитаться, т.е. можно получить еще две скорости вращения тихоходного вала. Таким образом редуктор может работать как скоростная коробка передач.

На рисунке 29 приведена схема червячно-конического редуктора с приводом от двух двигателей. Возможны четыре скорости вращения ведомого вала в зависимости от вращения того или другого двигателя или при их совместной работе и одинаковом или противоположном направления вращения валов двигателя, а также в зависимости от числа оборотов валов двигателей и передаточных чисел червячных передач.

На рисунке 30 приведена схема бипланетарного редуктора. Применение редукторов по такой схеме рационально в диапазоне передаточных чисел от 40 до 90

Такая схема передачи получается, если в планетарной передаче со сдвоенными сателлитами вместо общего блока сателлитов сс1 ввести планетарную связь между сателлитами с1 и с. Передаточное число этой связи и является сомножителем второго члена выражения , т.е. вместо для планетарной передачи со сдвоенными сателлитами входит . В этом случае сателлит С11 вращается одновременно относительно трех осей. Отсюда и название передачи - бипланетарная.

Имеют применение и трипланетарная передачи.

На рисунках 31 и 32 показаны примеры применения плавающих элементов передач как одно из наиболее распространенных конструктивных мероприятий в редукторостроении для более равномерного распределения нагрузки по сателлитам.

В редукторе по схеме б (рисунок 31) плавающим является солнечное колесо, так как оно соединено с ведущим валом с помощью зубчатой муфты. Лучшая равномерность распределения нагрузки получается при трех сателлитах.

В редукторах по схеме б применено водило с двойной и одинарной зубчатой муфтой, соединяющей водило с ведомым валом. Лучшее выравнивание при двухрядном зубчатом соединении. Но с водилом связаны наибольшие массы, участвующие в самоустанавливании, и наибольший передаваемый момент. Поэтому плавающее водило дает меньший эффект.

В схемах в, г и д применено плавающее эпициклическое колесо с однорядным и двухрядным зубчатым соединением, связывающим эпицикл с картером.

В редукторе по схеме а, б и в (рисунок 32) плавающими являются оба центральных колеса, а по схеме г применены резино-металлические сателлиты, каждый из которых может самоустанавливаться не зависимо от других. При этом снижаются динамические нагрузки, шум и неравномерность распределения нагрузки по длине зуба.

В схемах д и е солнечное колесо самоустанавливается за счет прогиба вала. Схема е не дает перекосов в зубчатом зацеплении.

В схеме ж использован принцип податливого обода эпициклического колеса, в отличие от жесткой запрессовки его в картер.

Делись добром ;)