Шестерний редуктор призначений для зміни частоти і напрямку обертання вала. Він передає потужність від двигуна потрібного вузла машини, що працює за принципом обертального руху. В будь-якому силовому агрегаті можна зустріти редуктори різних типів, залежно від їх конструкції та призначення.
Застосування зубчастих передач
Сфера застосування редукторів широка — від міні-приводів в медичній техніці до силових установок заводського значення. Вони знайшли місце в сільському господарстві, металургії, вугільній промисловості, машинобудуванні, в судноплавстві та автомобілях. Шестеренні редуктори експлуатуються в різних кліматичних умовах — в приміщеннях, на вулиці, в жарі, холоді і навіть в арктичних умовах.
Застосування зубчастих систем зумовлено не тільки можливістю змінити напрямок руху валу. За допомогою шестірнею збільшується і зменшується швидкість обертання, що змінюється (частіше збільшується) крутний момент на валу.
Класифікація по конструкції
Розрізняють три види редукторів за принципом передачі енергії — черв’ячні, колісні і хвильові. За типом компонування і використовуваних деталей виділяють черв’ячні, ланцюгові і шестеренні редуктори. Часто зустрічаються гібридні варіанти. У їх конструкції зустрічаються шестерні і ланцюгові передачі одночасно.
Механізми на основі шестірнею випускаються двох типів — з циліндричною і конічною передачею, залежно від форми робочого елемента. Останні передають обертання під кутом 90° відносно осі двигуна.
Конструкція і характеристики
Конструкція будь-якого редуктора проста — це набір шестерень, валів, підшипників з системою змащення, встановлених в загальному закритому корпусі. Гібридні передавальні пристрої більш складні — в їх корпусі розміщуються ланцюга, ремінні передачі, черв’яки. Система шестерень і валів становить зубчасту передачу, а кожна їх пари в одному корпусі визначає кількість передавальних ступенів. У шестерний-ланцюгових редукторах ланцюг з двома зірками становить додатковий щабель.
Основні характеристики будь-якого редуктора — його ККД, число ступенів та передавальні числа. Коефіцієнт корисної дії залежить від співвідношення потужностей на вхідному і вихідному валі. Найбільшим ККД мають циліндричні зубчасті передачі, як найбільш прості з мінімальними втратами потужності. Передаточне число вимірюється співвідношенням швидкостей обертання валів на вході і виході механізму, а для кожної щаблі обчислюються власні числа за тим же принципом.
Комбінування різних за частотою обертання зубчастих пар та їх кількість в одному корпусі дозволяє отримати задані характеристики на вихідному валу — потужність, швидкість обертання і напрям.
Особливості циліндричного пристрої
Циліндричний шестерний редуктор — найпоширеніший тип, який використовується в машинобудуванні, металургії і сільському господарстві. Прямо – і косозубі циліндричні передачі конструктивно прості і надійні, зручні в експлуатації. Його конструкція при необхідності ускладнюється, стаючи реверсивної — для використання в автомобілях або садової техніки.
Циліндрична прямозубая передача володіє ефективністю 98-99 % ККД і низьким тепловиділенням. При цьому шестерні здатні передавати великі потужності на цільовий сайт механізму.
Циліндричні редуктори випускаються як для промисловості, так і для приватних цілей. Можна купити окремо продається редуктор і використовувати його на будь-якому саморобному пристрої.
Недоліком шестеренчатого циліндричного пристрою є складність обслуговування в порівнянні з ланцюговими передачами тієї ж потужності і високий шум при роботі.
Використання в домашньому господарстві
Шестерний понижуючий редуктор для пристроїв малої потужності (до 10-15 кінських сил), доступний в магазинах, активно використовується в садової техніки — в мотокультиватори, сівалках. Умільці, які займаються механізацією праці, за допомогою куплених або саморобних редукторів роблять мотоблоки для оранки городу. Це одне з поширених призначень зубчастого пристрою в домашньому господарстві, не рахуючи автомобілів.
Мотоблоки з зубчастою передачею
Мотоблок з шестерним редуктор призначений для оранки та культивації землі невеликій площі. Залежно від розмірів ділянки вибирається потужність механічного плуга, досягає 10-15 л. с. Робота механізму такої потужності неможлива на ремінної або ланцюгової передачі. Адже шестерні витримують набагато більші навантаження.
Понижуючий редуктор, що встановлюється на потужні мотоблоки, можна зробити самостійно з запасних частин автомобільних диференціалів і коробок швидкостей або купити в магазині з ряду випускаються для садових цілей.
Компанії «Мобіл-До» або ЗАТ «Червоний жовтень — Нева», виробляють шестерневі циліндричні редуктори для трансмісії мотоблоків російської збірки. Ці пристрої випускаються як запасні деталі для культиваторів, тому не завжди взаємозамінні. Це обмежує їх установку на іншу модель мотоблока.
Популярність отримали мотоблоки з шестерним редуктором і дисковим зчепленням завдяки переключення передач без зупинки шківа. Але такі конструкції складніше і дорожче коштують.
Найбільше поширення отримали герметичні редуктори з масляною ванною і з алюмінієвим корпусом. Володіючи невеликою вагою і простотою конструкції, такі механізми практично не потребують обслуговування. Є нерозбірні моделі, які при виході з ладу змінюються і не підлягають ремонту.
Самостійна збірка
Деякі моделі редукторів продаються за високою ціною — 11-18 тисяч рублів, тому власники садових ділянок часто задають питання, як зробити шестерний редуктор в домашній майстерні.
Для кустарного виготовлення агрегату трансмісії мотоблока потрібен зварювальний апарат, ножівка по металу, молоток, плоскогубці, дриль, викрутки і інший інструмент. В якості комплектуючих виступають вали і шестерні коробок передач від автомобілів або старих радянських бензопил типу «Дружба».
Найбільш складна частина зубчастого механізму — корпус. Як правило, запозичені комплектуючі несумісні з продаваними корпуси редукторів, призначених для мотоблоків. В цьому випадку є два варіанти — використовувати готові корпуси від коробок швидкостей або виготовити самостійно з двох товстих пластин з отворами під вали з підшипниками.
Корпус розмічається по осях стосовно зібраної двох – або триступеневої зубчастої передачі і готується під запресовування підшипників в отвори, посилені широкими цапфами. Потім корпус герметизується і заливається маслом. Вихідний вал отриманого редуктора з’єднується зі шківом мотоблока, а вхідних — з двигуном.
