Цилиндрична скоростна кутия: дизайн, типове и приложения

Предавателната кутия е отделна предавка с предавка. Тя осигурява намаляване на скоростта с пропорционално увеличение на въртящия момент. Цилиндричната предавателна кутия се характеризира с успоредни оси на валовете и предавки между колелата.

класификация

Видовете цилиндрични предавателни кутии са разделени според няколко характеристики.

1. Броят на предавките - от една до четири.
2. Механизми с паралелни шахти и коаксиални. В последното разстоянието между осите на входните и изходните валове е по-малко от централното разстояние на предавките.
3. Монтаж на краката, на фланеца или монтиран (изходящ вал - кухи).
4. Местоположението на шахтата в пространството е хоризонтално и вертикално.

Предимства на цилиндричните предавателни кутии

Групата е най-често срещана, поради няколко предимства.

1. Високата ефективност е 95-98%. С увеличаване на броя на стъпките, стойността му намалява до известна степен. Ниски загуби на енергия, причинени от малки сили на триене в процеса.
2. Висока товароносимост. С подходящи размери, цилиндрична предавателна кутия може да преминава през себе си и да предава значителна мощност на разстояние. Конструктивните характеристики на механизмите не създават конфитюри в линковете. В повечето устройства загубите се пренебрегват, но в големите и високоскоростните устройства те трябва да бъдат взети под внимание.
3. Леко заздравяване на вала позволява да се постигне висока кинематична точност на механизма.
4. Липсата на големи загуби на енергия не води до прегряване на уреда. Основната мощност се предава от задвижването на потребителя. При отоплението има незначителен дял енергия, който не предизвиква силно нагряване на частите. Повечето предавки не се нуждаят от охладителна система.
5. Надеждна работа при динамични ефекти (чести пускания, нееднаквени натоварвания). В това отношение цилиндричните зъбни колела са широко използвани в оборудването, където работните тела са подложени на значителни импулсни натоварвания: трошачки, шлифовъчни машини, дробилки и др. Високо ресурсни шахти, зъбни колела и лагери.
6. Голям избор на устройства с различни предавателни отношения.

Недостатъци на цилиндрични предавателни кутии

Наред с предимствата, цилиндричният тип съоръжения имат и недостатъци.

1. Един етап не осигурява голямо предавателно отношение. Минималният брой на зъбите на колелото е равен на 17. Това изисква значително увеличение на размера с максимално възможното предавателно отношение (до 1: 12.5).
2. Високо ниво на шум, генериран от променлив контакт на зъбните двойки. Най-простият дизайн, когато са прави. Контактът тук се осъществява по цялата дължина на зъба. Това осигурява предаване на висока мощност, но също така значително износване и повишен шум по време на въртене. В спираловидните зъбни колела, улавянето на всяка следваща връзка се прави постепенно, което намалява вибрациите и ударите. Тя изисква по-малко усилия за завъртане на вала.
3. Няма спиране. Външният товар може да върти изходящия вал, което не винаги е препоръчително. В един случай това е недостатък, а от друга - предимство.
4. Зъбни колела притежават висока твърдост и не дават възможност за компенсиране на динамични натоварвания.

Използване на цилиндрични предавателни кутии

Благодарение на тяхната висока ефективност, най-често срещаните са скоростните кутии. Използват се в задвижвания на мелнични ролки, металообработващи машини, натоварването може да бъде еднородно, променливо, обратимо, еднопосочно. Други видове съоръжения се използват, когато е необходимо да се осигурят специални условия: плавен ход, висока предавка с малки размери, ъглово разположение на задвижването.

Редукторите се използват за следните цели:

• намаляване на скоростта на въртене - скоростна кутия;
• безстепенна промяна на ъгловата скорост - вариатор;
• ниска скорост до висока конверсия - множител;
• комбинация с двигателя в един блок - мотор-редукторът.

Едностъпална скоростна кутия

По-често срещан цилиндричен редуктор с едноетапно хоризонтално изпълнение.

Прилагат се и вертикални модели. Този или онзи дизайн е свързан с удобството на устройството. Колелата са направени с прави, наклонени или шевронови зъби. Корпусът на цилиндричната предавателна кутия е направен от чугун или е заварен от стомана.

Прилагат се търкалящи лагери и по-рядко приплъзване (за силно натоварени предавки).

Хоризонталната цилиндрична предавателна кутия има предавателно отношение не по-високо от 6.3. По-нататъшното увеличение на предавателното отношение (което е позволено да се увеличи до 12,5) неефективно увеличава размерите на уреда. Ако редукторът цилиндричен едностепен надвишава допустимите размери, нанесете устройството с по-малък размер с 2 стъпки.

Двустепенна скоростна кутия

Разпределени механизми от хоризонтален тип. Двустепенната цилиндрична предавателна кутия съдържа водещи, междинни и задвижвани валове. Първият етап се нарича високоскоростен, а вторият - нискоскоростен.

Рационалната двустепенна конструкция на цилиндрична скоростна кутия има предавателно отношение не повече от 50. С по-нататъшното му увеличение значително се увеличава теглото и размерите на устройството. При големи предавателни отношения се препоръчва тристепенен тип.

Двустепенната цилиндрична предавателна кутия може да бъде направена с разклонена, борна или разгъната схема. Последното е най-често поради простотата на дизайна. Асиметричното поставяне на колелата води до неравномерно натоварване на лагерите и зъбите.

При разклонен високоскоростен етап с противоположен наклон на зъбите на колелата, аксиалните сили са балансирани и периферните сили се изравняват поради самонасочване на задвижващия вал.

Разположение на скоростната кутия

Високоскоростният етап се изпълнява по-често с винтови зъбни колела, а нискоскоростната сцена - с цилиндрично зъбно колело. За масово производство на спирални зъбни колела е обичайно да се правят зъбни колела с лявата посока на зъба, а колелата - с дясната. В производството на малки серии предавки от първия етап са направени както обикновено, а втората - с правилната посока. Поради това се постига балансиране на аксиалните сили върху междинния вал.

Ако е необходимо да се предаде въртящ момент, който не зависи от ъгъла на оловото, се използват конично-цилиндрични зъбни колела. Вертикалните устройства са изработени от червячно-цилиндричен тип. Те имат по-ниска ефективност, така че редукторите се използват главно за краткосрочни режими на работа.

Разширената схема е по-често срещана, тъй като компонентите на механизма (валове, колела, зъбни колела) се използват за производство на няколко размера на скоростни кутии. Недостатък е повишената концентрация на напрежение в работната зона на зъба, което изисква използването на твърди валове.

Редукторите с разклонена верига имат маса с 20% по-малка, поради по-голямата компактност.

Смазване на скоростната кутия

Предавателната кутия включва течното масло. Използват се следните методи за смазване.

1. Картер - потапяне в маслена баня, ако скоростта не е по-висока от 10 m / s. С по-нататъшно увеличаване тя значително увеличава загубата на енергия от пръскане на масло. Зъбното колело е разположено в долната част на дълбочина от две до три височини на зъба.
2. Поток от картер: от едната страна маслото се изпомпва в агрегатната вана, а от друга страна се източва. Това ще охлади маслото.
3. Централизиран (джет). Методът се прилага при максимална периферна скорост на предаване над 10 m / s. Маслото се изпомпва към предавките и лагерите. В същото време тя се почиства в мрежести или плоски филтри и се охлажда с вода през стените на тръбните хладилници.
4. Комбиниран: един етап може да се смазва централно, а другият - в режим на картер.

Вертикални редуктори

За механизми, които не могат да работят с конвенционални хоризонтални предавки, се изискват вертикални вериги. В механизми, работещи в кранови режими, най-често се използва вертикална цилиндрична предавка от един до три етапа. Тя може да се управлява и в наклонено положение.

Стъпките обикновено се изпълняват с винтови зъбни колела. Колела и зъбни колела са изработени от ковани легирани стомани с топлинна обработка. Като опори се използват едноредови конусни ролкови лагери.

производители

Вътрешното производство далеч изостава от чужбина. Моделите за внос навлизат на руския пазар без адаптиране към местните условия. Традиционните руски скоростни кутии са изключително опростени, което им дава възможност по-ниски цени и поддържане на търсенето. Потребителят все повече се убеждава в тяхната ниска надеждност, предпочитайки да купува внесени продукти. Вътрешната цилиндрична скоростна кутия има следните недостатъци:

• липса на довършителни и довършителни операции върху повърхностната обработка на зъбите;
• ниска мощност и въртящ момент, нестабилност и липса на надеждност;
• значително ограничаване на разнообразието от дизайни, което прави невъзможно прилагането им в съвременни машини и механизми с многофункционално задвижване.

Много малко предприятия са ангажирани с подобряването на местните продукти, като подобряват работата си до чуждестранно ниво. Сред тях е SEC "Редуктор", чийто основен фокус е модернизирането на типичните продукти чрез използването на постиженията на науката за скоростните кутии и въвеждането на чуждестранни иновации.

заключение

Цилиндричната скоростна кутия е най-често срещаната поради своите предимства, основните от които са малки размери, висока ефективност и дълготрайност. Те се проявяват в прецизното производство на механизми чрез използването на качествени материали и съвременни методи за обработка на детайли.