Bilim.techО проекте

Ищет по всем темам: названиям, разбору формул и терминам.

Например:

    Цилиндрический редуктор

    Как редуктор делает из быстрого вращения двигателя медленное, но с большим моментом? Разбери редуктор на корпус, валы, колеса и подшипники и посмотри, как его собирают.

    01 Что это такое

    Редуктор меняет скорость на момент: во сколько раз падают обороты, почти во столько же раз растет момент.

    Двигатель конвейера делает около 1500 об/мин, а приводному барабану нужно примерно в 25 раз меньше. Одной парой колес это сделать трудно: при шестерне в 20 зубьев колесу понадобилось бы 500 зубьев, и оно вышло бы огромным. Поэтому понижают в две ступени: быстроходная шестерня крутит колесо промежуточного вала, а его шестерня крутит большое колесо тихоходного. Числа ступеней перемножаются: 5 · 5 = 25.

    Здесь три вала стоят в ряд, и ступени идут одна за другой: такая схема называется развернутой. Корпус разъемный точно по осям валов: стоит снять крышку, и валы вынимаются вместе с колесами и подшипниками. Колеса стоят не посередине между опорами, поэтому валы делают жесткими, иначе прогиб сдвинет нагрузку на край зуба. Как считают одну пару колес, разобрано в теме «Зубчатая передача».

    u
    Передаточное число. Во сколько раз падают обороты: u = u1 · u2. У двухступенчатого цилиндрического редуктора обычно от 8 до 40.
    η
    КПД. Каждая ступень теряет на трение 2-3 % мощности, поэтому у двухступенчатого редуктора КПД около 0,95. Потери уходят в тепло.
    aw
    Межосевое расстояние. Расстояние между осями валов одной ступени. Чем оно больше у тихоходной ступени, тем больший момент передаст редуктор, поэтому по нему обозначают типоразмер.
    02 Модель
    Крути, разбирай, нажимай на детали. 3D-МОДЕЛЬ · 17 ДЕТАЛЕЙ
    ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

    Из чего состоит двухступенчатый редуктор

    Рис. 3D.9
    Крути пальцем или мышью, приближай двумя пальцами или колесикомНажми на деталь
    ВИД

    Источник модели«Двухступенчатый цилиндрический редуктор», автор pps2703, Sketchfab. Лицензия CC BY 4.0. Модель перекрашена, детали объединены и названы по-русски, сетка упрощена и сжата, добавлены разборка и описание деталей.

    03 Детали по одной

    Что делает каждая деталь

    Нажми «Показать на модели»: деталь подсветится, а остальные станут полупрозрачными.

    1. 01

      Основание корпуса

      Зачем. Несет все три вала и служит масляной ванной: нижние зубья колес окунаются в масло и разбрызгивают его на зацепления и подшипники.

      Из чего. Серый чугун СЧ15 или СЧ20: хорошо льется и гасит вибрацию. Большие корпуса сваривают из стального листа.

      Износ. Трещины у лап, если рама перекошена. Разбитое гнездо, если наружное кольцо подшипника провернулось.

    2. 02

      Крышка корпуса

      Зачем. Закрывает колеса сверху, в ней смотровой люк. Разъем идет точно по осям валов, поэтому валы укладываются в основание целиком, вместе с колесами и подшипниками.

      Из чего. Чугун. Гнезда подшипников растачивают в сборе с основанием, поэтому прокладку в разъем не ставят, а мажут его герметиком.

      Износ. Течь масла по разъему, если болты ослабли или герметик состарился.

    3. 03

      Быстроходный вал-шестерня

      Зачем. Принимает вращение двигателя через муфту. Шестерня нарезана прямо на валу: она ненамного толще его. Обороты здесь самые высокие, а момент самый маленький.

      Из чего. Сталь 40Х или 40ХН, зубья закалены. Шестерню делают тверже колеса: ее зуб входит в зацепление в u раз чаще.

      Износ. Питтинг на зубьях. Кольцевая канавка на шейке под манжетой: пыль под кромкой работает как абразив.

    4. 04

      Колесо первой ступени

      Зачем. Сидит на промежуточном валу на шпонке. Зубьев у него в несколько раз больше, чем у шестерни, во столько же раз падают обороты и растет момент.

      Из чего. Сталь 45 или 40Х после улучшения, то есть закалки с высоким отпуском. Колесо чуть мягче шестерни, чтобы пара приработалась.

      Износ. Питтинг на рабочей стороне зубьев. Смятый шпоночный паз, если колесо болтается на валу.

    5. 05

      Промежуточный вал-шестерня

      Зачем. Связывает ступени: на нем сидит колесо первой ступени и нарезана шестерня второй. Момент тут уже в несколько раз больше, поэтому вал толще быстроходного.

      Из чего. Легированная сталь 40Х, зубья шестерни закалены.

      Износ. Питтинг на зубьях шестерни. Усталостная трещина у галтели, где меняется диаметр вала.

    6. 06

      Колесо второй ступени

      Зачем. Самое большое колесо. Оно передает самый большой момент, поэтому его венец шире, чем у колеса первой ступени. В больших редукторах и зубья второй ступени делают крупнее.

      Из чего. Сталь 40Х или 40ХН после улучшения. Большое колесо делают с ободом, диском и ступицей, чтобы не тратить металл зря.

      Износ. Питтинг, а при ударе излом зуба у основания: тогда раз за оборот колеса слышен стук.

    7. 07

      Тихоходный вал

      Зачем. Самый медленный и самый нагруженный вал. Выходной конец со шпонкой через муфту крутит барабан конвейера или лебедки.

      Из чего. Сталь 45 или 40Х, шейки под подшипники шлифуют.

      Износ. Смятие шпонки и паза, канавка под манжетой, усталостная трещина у шпоночного паза.

    8. 08

      Подшипники

      Зачем. Держат валы и принимают силы от зубьев. Для прямых зубьев хватает шарикоподшипников. Косые зубья толкают вал еще и вдоль оси, тогда часто ставят радиально-упорные подшипники.

      Из чего. Подшипниковая сталь ШХ15, кольца и тела качения закалены до 60-65 HRC.

      Износ. Выкрашивание дорожек, износ от грязи в масле. Слышно по гулу, заметно по нагреву крышки и вибрации.

    9. 09

      Крышки подшипников

      Зачем. Закрывают гнезда и держат подшипники от сдвига вдоль оси. Где вал выходит наружу, крышка сквозная, с манжетой. Прокладками под крышкой регулируют зазор в подшипниках.

      Из чего. Чугун или сталь, прокладки из тонкой стали.

      Износ. Течь из-под крышки, ослабшие болты. Смятые прокладки сбивают зазор.

    10. 10

      Манжеты

      Зачем. Стоят в сквозных крышках входного и выходного вала. Резиновая кромка, поджатая пружиной, держит масло внутри и не пускает пыль.

      Из чего. Маслостойкая резина на стальном каркасе, кромку поджимает браслетная пружина.

      Износ. Кромка твердеет от жара и стирается пылью. Признак: подтек под валом, к которому липнет пыль.

    11. 11

      Шпонки, 4 шт.

      Зачем. Две держат колеса на валах, еще две стоят на выходных концах валов под полумуфты. Шпонка лежит наполовину в пазу вала, наполовину в пазу ступицы и передает момент боковыми гранями.

      Из чего. Чистотянутая сталь 45 стандартного сечения.

      Износ. Смятие граней и паза от ударной нагрузки: колесо или муфта начинают болтаться на валу.

    12. 12

      Кольца и втулки

      Зачем. Маслоотражательные кольца стоят у подшипников со стороны колес: они не дают брызгам горячего масла с продуктами износа бить в подшипник. Распорные втулки держат колеса и подшипники на своих местах вдоль вала.

      Из чего. Сталь или чугун, кольца иногда с канавками, которые отбрасывают масло.

      Износ. Задиры на торцах, если кольцо провернулось. Сам износ небольшой.

    13. 13

      Винты крышек подшипников

      Зачем. Притягивают крышки подшипников к корпусу, под каждым шайба.

      Из чего. Сталь класса прочности 8.8, головка под ключ.

      Износ. Ослабший винт дает течь из-под крышки и зазор в подшипниках.

    14. 14

      Болты разъема

      Зачем. Стягивают крышку корпуса с основанием. Болты рядом с подшипниками самые важные: разъем проходит через гнезда, и от их затяжки зависит, не разобьются ли гнезда.

      Из чего. Сталь класса прочности 8.8, с шайбами.

      Износ. Ослабшие болты дают течь по разъему, а гнезда подшипников разбиваются.

    15. 15

      Крышка смотрового люка

      Зачем. Закрывает люк в крышке корпуса. Сняв ее, механик видит зацепление и проверяет зубья и пятно контакта, не разбирая редуктор. Часто в эту крышку встроен сапун: через него нагретый воздух выходит наружу, иначе давление выдавило бы масло через манжеты.

      Из чего. Сталь или чугун, под ней прокладка, крепится винтами.

      Износ. Течь из-под прокладки. Забитый сапун приводит к течи через манжеты, хотя они еще целые.

    16. 16

      Маслоуказатель

      Зачем. Щуп с метками: по нему проверяют уровень масла на остановленном редукторе. Колеса должны окунаться в масло, но не глубже, чем нужно: лишнее масло греется от перемешивания.

      Из чего. Стальной стержень с метками верхнего и нижнего уровня в резьбовой пробке.

      Износ. Погнутый щуп показывает неверно. Если щуп не вернули на место, в редуктор летит пыль.

    17. 17

      Сливная пробка

      Зачем. Стоит в самой низкой точке основания, чтобы вместе с маслом ушел осадок. В сливную пробку часто встроен магнит, он собирает стальную пыль.

      Из чего. Сталь, под пробкой уплотнительная шайба.

      Износ. Сорванная резьба. На магните тонкий налет это норма, чешуйки и осколки говорят о питтинге или сломанном зубе.

    04 Где стоит и как ломается

    Где стоит

    Как ломается и как это заметить

    Темы сайта про этот узел

    Источник модели«Двухступенчатый цилиндрический редуктор», автор pps2703, Sketchfab. Лицензия CC BY 4.0. Модель перекрашена, детали объединены и названы по-русски, сетка упрощена и сжата, добавлены разборка и описание деталей.

    Еще в направлении «3D-модели»

    Все темы направления «3D-модели» →