Назначение, устройство и типы редукторов

Предназначение и устройство

Если кто-то из читателей помнит, то мы касались работы дифференциала, тоже принимающего участие в работе с крутящим моментом. В отличие от него, редуктор не перераспределяет этот момент, а предназначен для его понижения или повышения. На каждой ведущей оси расположен свой редуктор — поэтому они называются передний и задний.

Изготавливается данное устройство из стальных сплавов, которые отличаются высокой прочностью и могут гарантировать длительную эксплуатацию в неблагоприятных условиях.

В заднем редукторе предусматривается ведущая соединенная с карданным валом и ведомая шестерни. У каждого редуктора одним из основным параметров является передаточное число. При этом, в легковых машинах оно традиционно ниже, чем в коммерческом транспорте. Для того, чтобы понять суть передаточного числа, достаточно представить себе количество зубьев у ведомой и ведущей шестеренок. Само число означает, сколько раз ведомая может провернуться за 1 оборот ведущей.

Принцип работы газового редуктора

По типу конструкции устройства подразделяются на два основных вида — прямые и обратные. Не углубляясь в тонкости конструкции, можно сказать, что работа газового редуктора направлена на понижение выходного давления до требуемого показателя при помощи системы мембран, пружин и клапанов. Для сжатых газов редукторы рассчитываются на входное давление до 250 атмосфер, для сжиженных — до 25 атмосфер. На выходе баллонные редукторы регулируют давление в диапазоне 1-25 атмосфер. Контроль над входным и выходным давлением осуществляется при помощи независимых встроенных манометров (1 или 2).

Работа главной пары — на что влияет

Отсюда происходит понятие «главная пара» редуктора. Чем большим будет её передаточное число, тем быстрее движок сможет набрать свои максимальные обороты. От этого зависит и динамика в процессе вождения. Уменьшение этого числа приводит к ухудшению динамики, зато может повысить топливную экономичность, так как обороты двигателя при той же скорости будут ниже. Обратите внимание: чтобы менять число редуктора, нужно иметь ввиду следующее:

• характеристики силового агрегата;
• размеры шин и дисков и т.д.

Некоторые владельцы подержанных авто, как отечественной, так и заграничной сборки, меняют редукторы на аналоги с другим передаточным числом. Не всегда эти опыты приводят к улучшению разгонных качеств. Погоня за лучшей разгонной динамикой при старте с места динамикой грозит привести к перерасходу топлива и ускоренному износу деталей трансмиссии. Читайте форумы и отзывы специалистов, прежде, чем решиться на такой радикальный шаг.

Общая классификация редукторов

Ознакомившись с информацией, которую содержит классификация редукторов, можно гораздо оперативнее сделать выбор в пользу того или иного агрегата; при возникновении вопросов обращайтесь в наш консультационный центр. Редукторы, относящиеся к классу общепромышленного оборудования, соответствуют перечню технических требований, характерных для подавляющего большинства аспектов их использования.

Фактор универсальности позволяет использовать редукторы в сфере подъемно-транспортного оборудования, агрегатах металлургического и добывающего назначения, нефтяной области, сельскохозяйственном секторе и т.д.

Согласно нормам ГОСТ 16162-78 в данную группу устройств причисляют:

• цилиндрические 1-, 2- и 3-хступенчатые механизмы;
• цилиндрические планетарные 1- и 2-хступенчатые;
• конические редукторы одноступенчатые;
• коническо-цилиндрические 2- и 3х-ступенчатые устройства;
• червячные и глобоидные 1- и 2-хступенчатые;
• червячно-цилиндрические 2-хступенчатые.

Одним из наиболее популярных видов редукторов выступают цилиндрические. Как и представители других классов, эти приборы используются для безопасного изменения скорости вращения, образующейся при факте передачи вращательного движения от вала к валу. Сегодня выпуск качественных и износостойких механизмов обусловлен наличием мощной производственной базы, которая позволяет собирать одно-, двух- и трехступенчатые редукторы.

Следует отметить, что аспекты надежности функционирования составляющих приводного механизма зависят от правильности выбора конкретного типа редукторов. При несоблюдении критериев выбора и соответствия, основной ущерб причиняется производителю, а также потребителю, который вынужден претерпевать такие явления, как простой оборудования, увеличение удельного веса затрат, приходящихся на ремонт и обслуживание, и т.д.

К обособленной группе механизмов относятся червячные редукторы. Как правило, они используются при передаче импульса движения между скрещивающимися осями. К достоинствам «червяков» относится их возможность получить большое передаточное число в условиях одной ступени. Также к плюсам относится плавность хода, относительно высокая бесшумность работы, а также опция самоторможения, активирующаяся при определенных значениях передаточных чисел. Последний момент позволяет исключать из общей цепочки приводов тормозные механизмы.

Типы редукторов с червячной передачей:

• одноступенчатые редукторы универсальные;
• 2-х, 3-хступенчатые;
• 1-ступенчатые (червяк над колесом);
• глобоидные и механизмы, различающиеся спектром параметров: Ч-100, 2Ч-40, РЧУ-125 и т.д.

Классификация распространяется на способ крепления редукторов, тип передач, количество ступеней, особенности расположения осей относительно друг друга.

Что касается планетарных редукторов, то в данную группу относятся механизмы, оснащенные зубчатыми колесами и перемещающимися осями геометрического вида. Интересно знать, что зубчатые колеса вращаются по аналогичному принципу, что и планеты Солнечной системы. Отсюда и название редукторов – планетарные. Зубчатые колеса также называются сателлитами. Те колеса, которые соединяются непосредственно к сателлитам, причисляются к группе центральных. В передаточном звене фиксируются оси сателлитов, это звено также имеет название водило, оно, аналогично центральному колесу, перемещается по траектории основной оси передачи.

В общей сложности редукторы, относящиеся к классу планетарных, характеризуются куда большим перечнем практических преимуществ, по сравнению с цилиндрическими устройствами.

В эту группу качеств относятся:

• малые показатели материалоемкости;
• высокая нагрузочная способность;
• опция многопарного зацепления;
• компактность, малый вес;
• возможность получения высоких значений передаточных чисел.

Все вышеприведенные аспекты могут быть достигнуты только в том случае, если соблюдается высокое качество и точность сборки.

Завершают общую классификацию редукторов комбинированные механизмы. То есть редукторы, имеющие различные комбинации и типы передач. Так, коническо-цилиндрическое оборудование характеризуется высокими показателями КПД, износостойкостью, долгим сроком службы и простотой ввода в эксплуатацию. Используется такое оборудование в аспекте приводов конвейерных линий, а также для привода специализированного тягового шахтного электровоза. Аспекты выбора редукторов должна базироваться на таких факторах, как показатели усилия, массы, времени работы, периодичности включений в час, момента инерции.

Цилиндрические агрегаты

Наиболее распространенные варианты. Они служат на всех сферах производства промышленности, преимуществом данного вида является его простота, и отсутствие необходимости в охлаждении, поскольку нагреваться там нечему.

Такой класс ещё и имеет очень высокий коэффициент полезного действия — до 98 %! Некий АК-47 в мире машинных конструкций.

Способность выдерживать большие нагрузки снимает ограничение в сферах их использования. Они применяются как в металлорежущих станках, так и в мешалках и измельчителях.

Волновые передачи

Появление и дальнейший процесс развития волновой передачи был осуществлен в далеком 1959 году. Изобретателем, а также человеком, который запатентовал эту технологию, стал американский инженер Массер.

Волновой редуктор состоит из нескольких основных элементов:

• Неподвижное колесо, имеющее внутренние зубья.
• Вращающееся колесо, имеющее наружные зубья.
• Водило.

Среди преимуществ, которые можно выделить у этого способа передачи движения, — меньшая масса и размеры устройства, более высокая точность с кинематической точки зрения, а также меньший мертвый ход. Если есть необходимость, то использовать такой тип передачи движения можно и в герметичном пространстве, не используя при этом уплотняющие сальники. Данный показатель наиболее важен для такой техники, как авиационная, космическая, подводная. Кроме того, волновой редуктор применяется и в некоторых машинах, использующихся в отрасли химической промышленности.

Лебедка с волновым редуктором

Волновые редукторы могут быть двух типов — зубчатые и червячные. Применение лебедки в данном устройстве нашло себя лишь при использовании редуктора червячного типа. Также в волновых редукторах червячного типа с использованием лебедки существует два способа расположения червяка. Нижняя установка, когда он находится под червячным колесом, а также верхняя, когда червяк располагается над этим же колесом.

Кроме того, привод с лебедкой может использоваться для установки на космическом корабле. Привод с лебедкой для космического корабля представляет собой двухступенчатый волновой редуктор. Предназначение этого устройства на таких кораблях — это передача вращения в полностью герметичное пространство. Так как редуктор является двухступенчатым, то первая ступень — планетарная, а вторая — волновая передача. Также стоит отметить, что есть возможность сделать устройство самотормозящим. Для этого необходимо заменить планетарную передачу в редукторе на червячную.

Передачи и параметры конического редуктора

Вид редуктора зависит от состава передач и положения осей вращения валов. Различают такие типы передач: цилиндрическая, планетарная, коническая, червячная, глобоидная и волновая. Одной из разновидностей углового редуктора является конический, который служит для уменьшения частоты вращения при одновременном повышении вращающего момента. В корпусе механизма находятся передачи с постоянным передаточным отношением.

Конический редуктор имеет следующие параметры: невысокая окружная скорость, средний уровень надежности, точности и металлоемкости, сравнительно низкая себестоимость и трудоемкость. Кроме того, в зависимости от вида передач, расположения осей валового механизма и числа ступеней конические редукторы подразделяются на соосные механизмы, параллельные приспособления, скрещивающиеся и пересекающиеся устройства, могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение осей валового механизма и крепиться либо на плиточной основе, либо на приставных опорных лапах. Также ось выходного валового механизма может находиться сбоку, сверху или снизу, относительно плоскости основания.

Современный конический редуктор имеет колесное соединение с круговыми зубьями. Чтобы избежать отрицательной осевой силы на шестерне необходимо, соблюдать совпадение направления вращения зубчатого колесного соединения и наклона линии зуба. Диапазон передаточных чисел составляет от 1 до 5, наиболее распространенный угол наклона равен 350. Существуют также коническо-цилиндрические редукторы, которые выполняют с быстроходной конической ступенью.

Волновой мотор-редуктор

Описание данного типа волновой передачи можно сделать на основе мотора редуктора модели МВз2-160-5,5. Данная модель обладает сдвоенной волновой зубчатой передачей. Конструкция данного редуктора состоит из гибкого колеса, которое выполнено в виде кольца с тонкими стенками и двумя зубчатыми венцами. Кроме того, в конструкции имеется и общий для этих деталей кулачковый генератор волн, обладающий гибким подшипником.

Также у этой модели есть несколько особенностей, касающихся конструкции редуктора:

1. Размер вдоль оси вала невелик.
2. Генератор волн плавающего типа, а соединение с валом электродвигателя шарнирное.
3. На конце выходного вала этого устройства располагаются прямобочные шлицы.

Этот тип мотора-редуктора может использоваться, как индивидуальный приводной модуль.

Поломки и ремонт редуктора и заднего моста автомобиля

У всех транспортных средств есть дифференциал или редуктор некоторого вида. В переднеприводных автомобилях дифференциал находится спереди и совмещен с коробкой передач. В машинах с задним приводом редуктор находится сзади и встроен в задний мост транспортного средства. Полноприводные автомобили имеют дифференциалы как спереди, так и сзади.

В данной статье рассмотрим:

Конструктивные особенности редуктора

Дифференциал представляет собой механизм с несколькими элементами, который включает в себя: зубчатое колесо главной передачи, боковое зубчатое колесо ведомой шестерни, сателлиты и шестерни полуосей.

В поворотах внешние колеса срезают более широкую дугу, чем внутренние. Дифференциал должен гарантировать, что внешние и внутренние колеса могут вращаться с разными скоростями – отсюда и название, при этом механизм обеспечивает передачу вращения на оба колеса. Базовый корпус дифференциала содержит большое зубчатое колесо, которое сцепляется с малой шестерней, приводимой в движение карданным валом. Соотношение между кольцом и ведущей шестерней называется передаточным числом главной передачи или передним мостом. Кольцевое зубчатое колесо также вращает держатель, содержащий перпендикулярно зацепляющие зубчатые колеса, которые позволяют валам левой и правой осей вращаться независимо. Недостаток: колесо с наименьшим тяговым усилием ограничивает мощность, приложенную к дороге. Что приводит к пробуксовке одного из колес при езде по пересеченной местности или обледенелой поверхности.

Некоторые автомобили оснащены так называемыми устройствами контроля тяги, которые могут преодолеть этот недостаток дифференциала. Такие автомобили имеют дифференциалы, которые включают в себя электрогидравлические сцепления, приводимые в действие соленоидом, несколько похожие на те, которые используются в автоматической коробке передач, которая может «блокировать» дифференциал, позволяя передавать мощность на оба ведущих колеса. Желательно активировать эти сцепления только в определенных условиях и отключить их во время обычного движения, позволяя дифференциалу выполнить свое предназначение.

Система контроля тяги включает в себя датчики для измерения скорости колеса и контроллер, который определяет состояние проскальзывания колеса на основе этих относительных скоростей. Везде, где обнаруживается состояние вращения колеса, контроллер отправляет электрические сигналы на соленоиды, тем самым активируя сцепления для устранения проскальзывания.

Дифференциал автомобиля, будь то передний (FWD), задний (RWD) или оба (AWD) привода, помогает подавать мощность на ось и регулирует скорость вращения каждого колеса. В переднеприводных машинах, обычно встраивают дифференциал в коробку передач, в автомобиле с задним приводом редуктор имеет свой собственный корпус, который вмонтирован в задний мост. Как и у любого другого компонента трансмиссии, у этого узла со временем могут возникнуть различные неисправности.

Поломки редуктора

Появление гула в районе редуктора и его нагрев, щелчков при входе в поворот, вибрации при увеличении скорости свидетельствуют о следующих неисправностях редуктора:

• Недостаточное количество трансмиссионной жидкости. Подобно двигателю и трансмиссии, дифференциал автомобиля нуждается в надлежащем уровне смазки для эффективной работы. Такая жидкость называется трансмиссионным или дифференциальным маслом. Если уровень такого масла будет низким, это может привести к тому, что автомобиль будет издавать звуки ударов или стука при прохождении поворотов, а редуктор нагреваться. Вылечить такую проблему просто, необходимо долить трансмиссионную жидкость до необходимого уровня.
• Сломанные поворотные шестерни также известны как шестерни пауков. Если эти механизмы вышли из строя, то можно услышать щелчок или стук, когда транспортное средство входит в поворот. Решить проблему поможет полная замена поворотных шестерен.
• Износ сальников. Выход из строя этих элементов ведет к уменьшению уровня трансмиссионной жидкости. Поэтому только их замена позволит продолжить элементам редуктора нормально функционировать.
• Неправильная регулировка: угла расположения подшипников дифференциала или плотности зацепления зубцов шестерен главной передачи. О такой неисправности свидетельствует возникающий шум при увеличении скорости движения. В-первом случае, для устранения неисправности, необходимо разобрать редуктор и по новой запрессовать подшипники, во-втором – отрегулировать зацепление.
• Износ: ведомой шестерни или ее подшипников, шлицевого соединения полуосей с сателлитами. О выходе из строя этих элементов свидетельствует постоянный, повышенный шум в процессе работы дифференциала. Здесь есть два способа лечения таких неисправностей. Первый – снятие и полная разборка редуктора с заменой изношенных деталей. Вторая –использование, для восстановления изношенных элементов дифференциала инновационных технологий РВС-ИПИ. Добавленный в трансмиссионное масло ревитализант, позволит быстро восстановить оптимальные зазоры в местах трения зубчатых элементов и подшипников. За счет выращивания нового поверхностного слоя деталей до 300 микрон.

У практически всех грузовых транспортных средств один из редукторов расположен в заднем мосте.

Конструктивные особенности заднего моста

В работе заднего моста, кроме вышеописанного редуктора (дифференциала), задействованы другие узлы и механизмы. В основном это полуоси и детали, поддерживающие их работоспособность.

Неисправности полуосей

Есть признаки, которые свидетельствуют о выходе из строя полуосей и связанных с ними деталей. Вот некоторые сигналы:

• Сильный удар во время движения о камень или при попадании колеса в глубокую яму может нанести большой ущерб транспортному средству. Ось может треснуть или сломаться и по нескольким другим причинам, например, при движении с изношенным опорным подшипником или при перегрузке транспортного средства по весу, также при ДТП или даже при столкновении с бордюром. Это может привести к поломке оси, которая служит основным элементом передачи крутящего момента трансмиссии к колесам.
• Изгиб полуоси приводит к вибрации при движении. При езде слышны шумы и ощущается вибрация, а при визуальном осмотре заметно изменение угла соприкосновения колеса с дорожным покрытием.
• Износ несущих подшипников и самих полуосей. О неисправности этих элементов сигнализирует жужжащий звук при скоростном режиме, превышающем 30 километров в час. Конечно можно произвести замену этих деталей, но есть вполне экономичный вариант, восстановления их работоспособности. Новый ревитализант РВС-ИПИ, позволит продлить срок эксплуатации полуосей и опорных подшипников на длительный срок без дорогостоящего ремонта.

Заключение

Поломка любого узла машины неприятный момент для любого автовладельца. Но, со временем приходят новые технологии, позволяющие меньше тратить средств для восстановления узлов и механизмов автомобилей. Чем больше о таких инновациях информации, тем лучше.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Автор статьи: AutoKontact.ru

дата: 04.04.2018

Автомобильный редуктор

Что представляет собой редуктор в автомобиле? Ответ на этот вопрос дать могут не все, даже заядлые автомобилисты. В большинстве случаев покупая автомобиль, пользователи не уделяют внимание каким-то ключевым аспектам. Они лишь придерживают принципа: заправить, обслужить, ездить, отдавать в сервис на ремонт. Итак, давайте разберемся, в чем назначение и что такое редуктор в автомобиле!

Редуктором называется один из узлов трансмиссии, который используется для снижения крутящего момента, получаемого с коленвала. Далее редуктор передает крутящий момент другим узлам трансмиссии, то есть межосевой дифференциал.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Такой вопрос часто задается автомобилистами, поэтому следует провести четкую грань между этими двумя узлами. Дифференциал используется для распределения приходящего крутящего момента между осями, а редуктор – для повышения/понижения крутящего момента.

Существуют следующие виды редукторов:

• Передний редуктор – в переднм мосту.
• Задний редуктор – в заднем мосту.

Передний редуктор используется в переднеприводных автомобилях, задний – заднеприводных. При этом передний редуктор в автомобиле интегрируется в КПП, а второй – заднюю ось. Исключением являются полноприводные транспортные средства, располагающие одновременно двумя редукторами. В последнем случае узлы трансмиссии сообщаются между собой карданом.

Устройство автомобильного редуктора

• Корпус – изготовляется из стали высокой прочности и ряда легких сплавов. Он используется для защиты межосевого дифференциала от избыточных внешних воздействий.
• Крепления – они обеспечивают прочную связь корпуса к основанию, уплотнителями выступают сальники. Последние, не допускают утечек трансмиссионной жидкости, обеспечивающей функционирование дифференциала и шестерней.

Задний редуктор

• 1) Ведущая шестерня – сообщается с вторичным валом КПП, передавая крутящий момент ведомой шестерне.
• 2) Ведомая шестерня – после принятия крутящего момента передает его межосевому дифференциалу.

Следует отметить, что ведомая шестерня обладает большими габаритами и большим числом зубцов, поскольку она призвана для приема чрезмерно высокого крутящего момента от ведущей.

Межосевой дифференциал

• 1) Корпус и сальники – применяется с целью обеспечения устойчивости шестерней к повреждениям.
• 2) Шестерни – сателлиты – чаще всего в структуре их три и две из них располагаются они параллельно по отношению друг к другу, а третья – перпендикулярно. Перпендикулярную шестерню сообщается с ведомой. Сателлиты необходимы для передачи крутящего момента с ведомой шестерни на шестерни полуосей.
• 3) Шестерни полуосей (колесные) – передача крутящего момента на валы колесных осей.
• 4) Подшипники – отвечают за вращение валов колес и уменьшение трения между составными элементами.

Редукторные передачи

Данная группа составляющих различается по принципу соединения зубцов ведущей и ведомой шестерен. Благодаря использованию различных вариаций, выделяют четыре группы редукторных передач в автомобилях:

• Коническая – конические шестерни в числе двух штук располагаются перпендикулярно друг другу. Эта схема используется в задне- и полноприводных автомобилях.
• Цилиндрическая – две цилиндрические шестерни сообщаются между собой параллельно. Эта схема используется в переднеприводных автомобилях.
• Гипоидная – шестерни располагаются по отношению друг к другу под углом 45 градусов. Эта схема используется в задне и полноприводных автомобилях.
• Червяная – сообщающиеся один винт с червячной ведомой шестерней.

Чем выделяется редуктор в машине?

Каждый редуктор автомобиля обладает присущими характеристиками, основной из которых является – передаточное число, которое отражает отношение между угловой скоростью ведущего/ведомого валов. Высокий показатель передаточного числа характерен для грузовых автомобилей, низкий показатель – для легковых.

Следует отметить, что в легковых автомобилях вес редуктора заметно ниже, благодаря чему они развивают большие скорости. Индекс передаточных чисел определяется числом зацепок ведомой шестерни с ведущей за один оборот. Например, если индекс составляет 4.8, значит за единственный полный оборот ведущей шестерни, ведомая производит сцепку 4 целых и 0,8 раза.

С какими трудностями можно столкнуться?

Чаще всего, слабым местом автомобильного редуктора являются рабочие комплектующие, то есть те, которые подвержены значительному износу. Основной причиной являются повышенные нагрузки и длительное масляное голодание. Последний фактор связан с дефицитом или полным отсутствием трансмиссионной жидкости.

О поломке редуктора в автомобиле свидетельствует неприятный звук, гул, вибрация и щелчки в узлах, в которых сообщаются шестерни и подшипники. Если из строя вышли сальники, наблюдается течь трансмиссионной жидкости, регулярно просачивающиеся через образовавшиеся трещины.

Повреждение корпуса с обрывом креплений – нечастое, но весьма опасное явление. Оно происходит вследствие наезда транспортного средства на какое-то высокое или острое препятствие. В 70% случаев после подобного происшествия в месте крепления корпуса образуется трещина или группа трещин. Сразу они не вызовут никаких проблем, но в дальнейшем в них попадает грязь, пыль, вредящая структуре трансмиссионной жидкости.

Впоследствии сырье не может выполнять ранее возложенные на себя функции охлаждения и смазки шестерен. Это приводит к их перегреву, износу и даже поломке зубьев. Если корпус автомобильного редуктора подвергался повреждениям, об этом может свидетельствовать громкий гул от работающих элементов. Это заметно влияет на акустику и комфорт при езде. В местах повреждения корпуса или его креплений образуется течь масла.

Как решить проблему поломки автомобильного редуктора

Поскольку мы разобрались, для чего необходим редуктор в автомобиле и изучили основные поломки, следует изучить способы решения возникших проблем. Чтобы редуктор не вышел неожиданно из строя, необходимо соблюдать технологический регламент обслуживания транспортного средства и не забывать о замене трансмиссионной жидкости через каждые 100 000 км пробега.

Вторым вариантом, когда потребуется провести срочную замену трансмиссионной жидкости, является вынужденная замена сальников. Такой вариант также приветствуется автомобильными пользователями.

Если вы обнаружили в работе трансмиссии автомобиля какие-то неполадки, указывающие на сбой в работе редуктора в автомобиле, незамедлительно обратитесь в автомобильный сервис для полноценной диагностики. Это позволит избежать непредвиденных трат и заметно сократить стоимость ремонта и обслуживания.

Источник Источник http://krymshina.ru/transmissiya/reduktor-opisanie.html
Источник http://xn—-ctbta8aci.xn--p1ai/trans-info/polomki-i-remont-reduktora-i-zadnego-mosta-avtomobilya/
Источник http://autokontact.ru/reduktor-i-differentsial-v-chem-raznitsa/