Редукторный привод
Редуктор – это механическое устройство для изменения скорости вращения. Планетарный редуктор представляет собой уменьшенную версию, используются шарикоподшипники в , расположенные по эпициклическому которой вместо зубчатых колес принципу .
Редукторные приводы используются в двигателях всех типов для увеличения крутящего момента на оборот вала: коробка передач любого автомобиля является повсеместным примером редукторного привода. Обычно в домашнем хозяйстве используются стиральные машины, пищевые блендеры и устройства для открывания окон. Редукционные приводы также используются для уменьшения скорости вращения входного вала до соответствующей выходной скорости. Приводы-редукторы могут быть зубчатыми или ременными .
Планетарный редуктор обычно прикрепляется между валом переменного конденсатора и ручкой настройки любого радиоприемника , чтобы обеспечить точную регулировку настроечного конденсатора плавными движениями ручки. В этой ситуации используются планетарные передачи, чтобы избежать «люфтов», что облегчает настройку. Если конденсаторный привод имеет люфт, то при попытке настроиться на станцию ручка настройки будет неаккуратной и будет сложно выполнять небольшие регулировки. Зубчатые передачи можно сделать без люфта, используя разрезные шестерни и натяжение пружины, но подшипники вала должны быть очень точными.
Редуктор в легких самолетах
[ редактировать ]
с поршневым двигателем Легкие самолеты могут иметь прямой привод воздушного винта или использовать редукторный привод. Преимуществами прямого привода являются простота, легкость и надежность, но двигатель с прямым приводом никогда не сможет достичь полной мощности, поскольку гребной винт может превысить максимально допустимую частоту вращения . Например, авиационный двигатель с прямым приводом (такой как Jabiru 2200 ) имеет номинальную максимальную мощность 64 кВт (85 л.с. ) при 3300 об/мин . [1] но если скорость вращения винта не может превышать 2600 об/мин, максимальная мощность составит всего около 70 л.с. Напротив, Rotax 912 имеет мощность двигателя только 56% от мощности Jabiru 2200, но его понижающая передача (1:2,273 или 1:2,43) позволяет использовать полную мощность в 80 л.с. двигатель Midwest Двухроторный Ванкеля имеет эксцентриковый вал, который вращается со скоростью до 7800 об/мин, поэтому используется понижающая передача 2,96:1.
Редукторы авиационных двигателей обычно относятся к шестеренчатому типу, но в двухтактных двигателях меньшего размера, таких как Rotax 582, используется ременная передача с зубчатыми ремнями, что является дешевым и легким вариантом со встроенным демпфированием скачков мощности.
Редукционные приводы на морских судах
[ редактировать ]Большинство судов в мире оснащены дизельными двигателями , которые можно разделить на три категории: низкоскоростные (<400 об/мин), среднескоростные (400–1200 об/мин) и высокоскоростные (1200+ об/мин). Тихоходные дизели работают на скоростях, находящихся в оптимальном диапазоне для использования гребного винта. Таким образом, допустима прямая передача мощности от двигателя к воздушному винту. Для средне- и высокооборотных дизелей частота вращения коленчатого вала в двигателе должна быть уменьшена, чтобы достичь оптимальной скорости для использования гребного винта.
Редукционные приводы работают, заставляя двигатель вращать высокоскоростную шестерню против шестерни , переводя высокую скорость вращения двигателя на более низкую скорость вращения гребного винта. Величина уменьшения зависит от количества зубьев на каждой шестерне. Например, шестерня с 25 зубьями, вращающая шестерню со 100 зубьями, должна повернуться 4 раза, чтобы большая шестерня повернулась один раз. Это снижает скорость в 4 раза и увеличивает крутящий момент в 4 раза. Этот коэффициент уменьшения меняется в зависимости от потребностей и скорости работы техники. Редуктор на учебном корабле «Золотой Медведь» имеет передаточное число 3,6714:1. Таким образом, когда два дизельных двигателя Enterprise R5 V-16 работают со стандартной скоростью 514 об/мин, пропеллер вращается со скоростью 140 об/мин.
В промышленности используется большое разнообразие редукторов. Чаще всего используются три схемы: двойная редукция с использованием двух вложенных друг в друга шестерен, двойная редукция с использованием шарнирно-сочлененной передачи с двумя шестернями и двойная редукция с использованием блокированной передачи с двумя шестернями. [2]
Шестерни, используемые в судовом редукторе, обычно представляют собой двойные косозубые шестерни . [2] Такая конструкция помогает снизить объем необходимого технического обслуживания и увеличить срок службы шестерен. Косозубые передачи используются потому, что нагрузка на них более распределена, чем в других типах. Двойную косозубую шестерню также можно назвать шестерней «елочка» , и она состоит из двух наборов зубьев, расположенных под противоположным углом. Один набор винтовых зубьев будет создавать усилие, параллельное оси шестерни (известное как осевое усилие) из-за угловатого характера зубьев. При добавлении второго набора, противоположного первому, осевое усилие, создаваемое обоими наборами, нейтрализует друг друга. [3]
При установке редукторов на судах решающее значение имеет центровка редуктора. Правильная центровка помогает обеспечить равномерное распределение нагрузки на каждую шестерню и шестерню. При изготовлении шестерни собираются таким образом, чтобы получить равномерное распределение нагрузки и контакт зубьев. После завершения строительства и доставки на верфь необходимо, чтобы эти шестерни достигли правильной центровки при первой работе под нагрузкой. Некоторые судостроители перевозят и устанавливают шестерни в сборе. Другим придется разобрать, отправить, собрать механизмы в своих цехах и погрузить их в готовом виде на корабль. В конце концов, другие разберут, отправят и соберут механизмы на корабле. Эти три метода наиболее часто используются судостроителями для достижения правильной центровки, и каждый из них работает на основе предположения, что правильная центровка была правильно достигнута на заводе-изготовителе. [2]
Из-за участия в процессе выравнивания приводов редуктора существует два основных источника ответственности за достижение правильного выравнивания. Что у судостроителя, что у производителя шестерен. Судостроитель должен предоставить достаточно прочный и жесткий фундамент, чтобы поверхность крепления шестерни не сильно прогибалась в условиях эксплуатации, чертеж центровки вала, на котором подробно описываются положения линейного подшипника и метод центровки передней части линейного вала по отношению к муфта редуктора и расположение дейдвудной трубы таковы, что нормальный износ дейдвудной трубы не вызывает значительного смещения муфты редуктора от ее правильного выравнивания.
Затем производитель зубчатых колес несет ответственность за обеспечение базового соосности шестерен, так что замеры окончательной сборки тщательно проводятся и регистрируются для правильной установки редуктора, надлежащего контакта зубьев на заводе, где производитель точно и аккуратно собирает шестерни и шестерни. и обозначают все выполненные этапы, производят измерения деталей на различных этапах и окончательную сборку, а затем пересылают эти данные судостроителю, чтобы они могли гарантировать степень точности, требуемую разработчиком зубчатого колеса в полученной судовой сборке. [2]
Упорные подшипники обычно не используются в редукторах на судах, поскольку осевая нагрузка воспринимается упорным подшипником, отдельным от узла редуктора. Но на меньших редукторах, прикрепленных к вспомогательным механизмам или если того требует конструкция корабля, в составе узла можно встретить подпятники. [4]
Чтобы обеспечить бесперебойную работу и длительный срок службы редуктора, крайне важно иметь смазочное масло . Редукторный привод, работающий на масле, не содержащем примесей, таких как вода, грязь, песок и металлические хлопья, не требует особого ухода по сравнению с другими типами машинного оборудования. Чтобы обеспечить сохранение смазочного масла в редукторах в таком состоянии, вместе с приводом будет установлен очиститель смазочного масла. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «4 цилиндра» . www.jabiru.net.au . Архивировано из оригинала 15 января 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д Руководство по центровке и установке движительного редуктора (Технический и исследовательский бюллетень (Общество военно-морских архитекторов и морских инженеров (США)); 3-10) . Нью-Йорк: Общество военно-морских архитекторов и морских инженеров. 1961.
- ^ Судовое пропульсивное оборудование: Раздел I: Содержание, основные характеристики и специальные данные . Саннивейл, Калифорния: Металлургический завод Джошуа Хенди. 1944 год.
- ^ Jump up to: а б Помощник машиниста 3 и 2 (Поверхность) . Центр профессионального развития и технологий военно-морского образования и обучения. 2004.