Через редуктор виконується повідомлення обертального руху від одного механічного вузла іншому. Даний вузол може мати різні виконання і техніко-експлуатаційні параметри в залежності від конкретного призначення. Що таке редуктор з точки зору конструкційного виконання? Це досить простий механізм, виконаний з групи шестернею і укладений у металевий корпус. Втім, у різних модифікацій пристрою свої функціональні та технічні особливості.
Принципове пристрій агрегату
Корпус редуктора зазвичай виконується з литого металу підвищеної міцності з термозахисної покриттям. Наприклад, це може бути ливарний чавун або сталевий сплав. Якщо технологічними вимогами ставиться завдання полегшення конструкції, то можуть використовуватись і легкосплавні корпусу. Зовнішня частина має вузли для кріплення – так звані лапки і вушка, завдяки яким агрегат надійно фіксується до місця експлуатації. Також передбачаються канали для герметизації і ущільнення, що перешкоджають витіканню технічних рідин. Але що таке редуктор зсередини? У центральній частині розміщується механічна інфраструктура, яка безпосередньо забезпечує силовий крутний момент на базі мосту. Це система ведених і ведучих шестерень, які взаємодіють з валом. Ведена група зазвичай перевершує за розмірами провідну, а також має більше зубців, які переміщують функціональні вузли.
Чим редуктор відрізняється від диференціала?
Даний агрегат часто плутають з редуктором, що не зовсім правильно, хоча на те є вагомі причини. Дійсно, обидва вузла входять в одну конструкційну систему, що відповідає за передачу і розподіл крутного моменту. Що таке редуктор в даній інфраструктурі? Це механізм, який знижує або підвищує частоту обертання, передаючи рух диференціалу. Останній, в свою чергу, не впливає на динаміку роботи крутного моменту, а лише розподіляє зусилля між осями. З цієї причини диференціал і називають міжосьовим. Втім, є і різновид міжколісних агрегатів, які можуть також змінювати пропорції крутного моменту, транслюючи його на колеса при поворотах.
Передній і задній редуктори – в чому різниця?
Якщо розглядати елементи обох редукторів у відриві від загальної системи, то визначити його приналежність до приводу не вдасться. Але при порівняльному аналізі з’ясується, що ведені шестерні біля заднього механізму будуть більшими. В іншому ж змінюється тільки конфігурація розташування суміщених вузлів. Зокрема, редуктор заднього моста знаходиться вздовж поздовжньої лінії автомобільного корпусу разом з коробкою передач і двигуном. За гнучкість зчіпки при цьому відповідає карданний вал. В системі з переднім приводом задіюються редуктори кутових швидкостей кульового типу. В іншому механіка роботи залишається однаковою.
Основні характеристики редуктора
До найбільш значущих техніко-експлуатаційних параметрів редуктора можна віднести наступні:
- Передаточне число. Відображає відношення кількості зубців колеса до кількості зубців шестерні в передачі. Також у розрахунках може враховуватися число заходів до черв’ячної передачі і співвідношення діаметру більшого шківа з товщиною меншого шківа в ремінної передачі.
- Надійність. На робочі якості не впливає, але висловлює експлуатаційний ресурс – як окремих елементів, так і системи в цілому. До речі, зміна конструкційних параметрів з-за зносу може позначитися і на якості виконання основних функцій механізму, що відбивається і на суміжних агрегатах. Наприклад, редуктор моста цілком може вплинути на працездатність осей через вимушене зниження оборотів крутного моменту.
- Коефіцієнт корисної дії. Характеризує продуктивність та ефективність пристрою з точки зору якості передачі енергії. Для визначення ККД використовується співвідношення використаної енергії до витраченої.
- Захисно-ізоляційні якості. Визначаються за системою класів захисту IP. Наприклад, стандартні механізми на сьогоднішній день забезпечуються корпусами IP 55, здатними витримувати температури в діапазонах від -15 до 40 °C. Також ізоляція не допускає під корпус частинки пилу, бруд і воду.
Черв’ячний редуктор
Досить простий і тому поширений механізм, принцип дії якого передбачає використання черв’ячної передачі з різьбленням в профілі. З точки зору експлуатації, це оптимальне рішення для передачі обертання між двома осями, розташованими перпендикулярно. Зокрема, редуктори цього типу застосовуються у рульовому керуванні легкового транспорту. До переваг черв’ячних систем відносять можливість вироблення в одній щаблі високого передавального числа (до декількох сотень). Крім того, черв’ячний редуктор безшумний, відрізняється плавним ходом і не вимагає застосування гальмівних пристроїв, оскільки передбачає активацію власного механізму гальмування при досягненні певного рівня передавального числа.
Редуктор у вигляді мотора
Конструкційно складна система, що представляє собою комбінацію двигуна і редуктора. Цільовою областю застосування таких механізмів можна назвати той же транспорт, але в більш широкому сенсі. Справа в тому, що мотор-редуктор на своїй базі дозволяє виконувати черв’ячні, а також планетарні і циліндричні конструкції з відповідними принципами дії, які можуть підлаштовуватися під різні умови застосування. Незважаючи на складність пристрою і широкий функціонал, такі агрегати характеризуються низьким рівнем вібрацій і скромними габаритами.
Особливості комбінованого редуктора
Теж в деякому роді гібридна конструкція, але в даному випадку об’єднує не є двигун з редуктором, а два різних типу передавача крутного моменту. Якщо в попередньому випадку на основі редуктора можна було реалізувати лише один тип передавача, то в комбінованих установках об’єднується циліндровий механізм з планетарним, конічним або черв’ячним. За місцем розташування теж особливих обмежень немає. Це може бути і задній і передній редуктор з відповідним набором операцій та специфікою роботи. Наприклад, у комбіновано-конічної системі, як правило, колеса забезпечуються криволінійними зубцями в профілі, так як на цю щабель будуть припадати найбільші кутові швидкості з моментом близько 60 тис. об./мін.
Висновок
Редуктор відноситься до тих систем і механізмів, які виконують не особливо помітну, але важливу задачу. Функція регулятора крутного моменту повністю механізована і в цьому сенсі може здаватися морально застарілою – приміром, на тлі поширюються пневматичних систем з приводами, керованих електронікою. А що таке редуктор з точки зору механіки регулювання? Це агрегат, повністю залежний від маніпуляцій водія і лише в мінімальній мірі стикається з автоматикою вже інших вузлів ходової частини. При цьому не можна сказати, що конструкція редуктора ніяк не розвивається і стоїть на місці. Крім поліпшення конструкційних параметрів відповідальних елементів, з застосуванням нових сплавів удосконалюються і схеми обертання, що дозволяє мінімізувати навантаження, а також підвищувати комфортність і безпеку управління цільовою технікою.
