Механический редуктор представляет собой механическое устройство для сдвига частоты вращения. Планетарный привод сокращения небольшого масштаба версия с использованием шарикоподшипников в планетарном устройстве вместо зубчатых передач .
Редукторы используются в двигателях всех типов для увеличения крутящего момента на оборот вала: коробка передач любого автомобиля является повсеместным примером редуктора. Обычное бытовое использование - стиральные машины, пищевые блендеры и стеклоподъемники. Редукционные приводы также используются для уменьшения скорости вращения входного вала до соответствующей выходной скорости. Редукторы могут быть зубчатыми или ременными .
Планетарные редукторы обычно прикрепляются между валом переменного конденсатора и ручкой настройки любого радио , чтобы обеспечить точную регулировку конденсатора настройки плавными движениями ручки. В этой ситуации используются планетарные приводы, чтобы избежать «люфта», что упрощает настройку. Если конденсаторный привод имеет люфт, когда кто-то пытается настроиться на станцию, ручка настройки будет казаться неаккуратной, и будет трудно выполнять небольшие регулировки. Зубчатые передачи могут быть сделаны без люфта за счет использования разрезных шестерен и натяжения пружины, но подшипники вала должны быть очень точными.
Редуктор в легких самолетах [ править ]
Легкие самолеты с поршневым двигателем могут иметь прямой привод на воздушный винт или могут использовать редукторный привод. Преимуществами прямого привода являются простота, легкость и надежность, но двигатель с прямым приводом может никогда не достичь полной мощности, поскольку винт может превышать максимально допустимые обороты . 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 винт не может превышать 2600 об / мин, максимальная мощность будет только около 70 л.с. Напротив, Rotax 912имеет мощность двигателя только 56% от Jabiru 2200, но его понижающая передача (1: 2,273 или 1: 2,43) позволяет использовать полную мощность в 80 л.с. Среднего Запада двухроторный двигатель Ванкеля имеет эксцентриковый вал , который вращается до 7800 оборотов в минуту, так что 2,96: 1 используется редуктор.
Редукторы авиационных двигателей обычно бывают зубчатого типа, но меньшие двухтактные двигатели, такие как Rotax 582, используют ременную передачу с зубчатыми ремнями, что является дешевым и легким вариантом со встроенным демпфированием скачков мощности.
Редукционные приводы на морских судах [ править ]
Большинство судов в мире оснащено дизельными двигателями, которые можно разделить на три категории: низкоскоростные (<400 об / мин), средние (400-1200 об / мин) и высокие (1200+ об / мин). Низкоскоростные дизели работают на скоростях в оптимальном диапазоне для использования гребного винта. Таким образом, допустимо напрямую передавать мощность от двигателя на гребной винт. Для средне- и высокоскоростных дизелей частота вращения коленчатого вала двигателя должна быть уменьшена, чтобы достичь оптимальной скорости для использования гребным винтом.
Редукционные приводы работают, заставляя двигатель вращать высокоскоростную шестерню против шестерни , изменяя 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 рабочих скоростей оборудования. Передаточное число на борту учебного корабля Golden Bear имеет передаточное число 3,6714: 1. Итак, когда два предприятия Дизельные двигатели R5 V-16 работают на штатных 514 об / мин, гребной винт - 140 об / мин.
В промышленности используется большое количество редукторов. Чаще всего используются три механизма: двойная передача с использованием двух вложенных шестерен, двойная передача с использованием двух шарнирно-сочлененных шестерен и двойная передача с использованием двух шестерен с блокировкой. [2]
Шестерни, используемые в редукторах корабля, обычно представляют собой двойные косозубые шестерни . [2] Такая конструкция помогает снизить объем необходимого обслуживания и увеличить срок службы шестерен. Винтовые передачи используются потому, что нагрузка на них распределяется сильнее, чем у других типов. Двойная косозубая шестерня также может называться « елочкой» и состоит из двух противоположно расположенных наборов зубьев. Один набор косозубых зубьев будет создавать упор, параллельный оси шестерни (известный как осевое усилие) из-за угловой природы зубьев. При добавлении второго набора, противоположного первому, осевое усилие, создаваемое обоими наборами, компенсирует друг друга. [3]
При установке редукторов на корабли очень важно выровнять шестерни. Правильная центровка помогает обеспечить равномерное распределение нагрузки на каждую шестерню и шестерню. При изготовлении шестерни собираются таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки и контакт зубьев. После завершения строительства и доставки на верфь требуется, чтобы эти шестерни достигли надлежащей центровки при первой работе под нагрузкой. У некоторых судостроителей шестерни будут транспортироваться и устанавливаться в сборе. У других механизмы будут демонтированы, отправлены, повторно собраны в их мастерских и опущены в виде полной сборки на корабль. В то время как, наконец, другим будет демонтировано, отправлено и снова собрано механизмы на корабле.Эти три метода наиболее часто используются судостроителями для достижения надлежащей центровки, и каждый из них основан на предположении, что надлежащая центровка была правильно достигнута на заводе-изготовителе.[2]
Из-за участия в процессе юстировки редукционных приводов существует два основных источника ответственности за достижение надлежащей юстировки. И судостроителя, и производителя снаряжения. Судостроитель должен обеспечить достаточно прочное и жесткое основание, чтобы монтажная поверхность зубчатой передачи не сильно отклонялась в рабочих условиях, чертеж центровки валов, на котором подробно описаны положения линейного подшипника и метод совмещения передней части линейного вала с валом. муфта редуктора и расположение кормовой трубы должны быть такими, чтобы нормальный износ кормовой трубы не приводил к значительному смещению муфты редуктора от ее правильной центровки.
Затем производитель зубчатых колес несет ответственность за обеспечение базовой центровки зубчатых колес, так что окончательные измерения при сборке выполняются и записываются для правильной установки редуктора, надлежащего контакта зубьев на заводе, где производитель точно и точно собирает зубчатые колеса и шестерни. , и обозначение всех выполненных этапов, выполнение измерений деталей на различных этапах и окончательная сборка, а затем передача этих данных судостроителю, чтобы они могли гарантировать степень точности, требуемую конструктором редуктора в полученной судовой сборке. [2]
Упорные подшипники обычно не используются в редукционных приводах на судах, потому что осевая нагрузка обрабатывается упорным подшипником, отдельным от узла редукционного привода. Но на меньших редукторах, прикрепленных к вспомогательному оборудованию или, если этого требует конструкция корабля, можно найти упорные подшипники как часть агрегата. [4]
Для обеспечения бесперебойной работы редуктора и длительного срока его службы жизненно важно иметь смазочное масло . Редукционный привод, работающий с маслом, не содержащим примесей, таких как вода, грязь, песок и чешуйки металла, не требует особого ухода по сравнению с другими типами машинного оборудования. Чтобы гарантировать, что смазочное масло в редукторах остается таким образом, вместе с приводом будет установлен очиститель смазочного масла. [4]
Ссылки [ править ]
- ^ http://www.jabiru.net.au/engines/4-cylinder
- ^ a b c d Руководство по регулировке и установке редуктора движителя (Технический и исследовательский бюллетень (Общество морских архитекторов и инженеров (США)); 3-10) . Нью-Йорк: Общество морских архитекторов и морских инженеров. 1961 г.
- ^ Судовое силовое оборудование: Раздел I: Содержание, основные характеристики и специальные данные . Саннивейл, Калифорния: Джошуа Хенди Iron Works. 1944 г.
- ^ a b Помощник машиниста 3 и 2 (поверхность) . Центр профессионального развития и технологий военно-морского образования и обучения. 2004 г.
