Справочная информация по выбору редуктора

Применение цилиндрических редукторов

Назначение редуктора – понижение числа оборотов двигателя и увеличение мощности на выходном валу. Сборка цилиндрического редуктора не представляет сложности. По центру отверстий проходит разъем корпуса и крышки. Подшипники насаживаются на валы, устанавливаются в заготовленные гнезда и подпираются снаружи крышками.

Колеса и шестерни крепятся на валы с помощью шпонок.

Для регулировки межосевого расстояния необходимо с большой точностью делать расточку корпуса.

Техобслуживание редукторов простое. Надо регулярно доливать масло, периодически менять его. Детали, расположенные внутри, рассчитаны на длительную эксплуатацию в течение как минимум 10 лет.

Прокатное и кузнечно-прессовое оборудование не сможет работать без редукторов. В этой отрасли востребовано много разновидностей редукторов. Прямозубые стоят на кранах. Мощные шевронные вращают кривошипные прессы, вальцы, манипуляторы, подающие металл.

Прокатные т-правильные станы работают исключительно благодаря клетям, передающим вращение двигателя на валки и рабочие узлы.

Под каждым капотом прячется коробка скоростей. На каждом станке имеется редуктор или несколько. Маленькие передачи установлены в электроинструменте и регулируют скорость вращения шпинделя дрели, болгарки и фрезера.

Как рассчитать передаточное число

Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.

Расчет без учета сопротивления

В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.

u₁₂ = ± Z₂/Z₁ и u₂₁ = ± Z₁/Z₂,

Где u₁₂ – передаточное число шестерни и колеса;

Z₂ и Z₁ – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.

Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».

При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.

Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.

Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:

u₁₆ = u₁₂×u₂₃×u₄₅×u₅₆ = z₂/z₁×z₃/z₂×z₅/z₄×z₆/z₅ = z₃/z₁×z₆/z₄

Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.

КПД зубчатой передачи

Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:

• трение соприкасаемых поверхностей;
• изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
• потери на шпонках и шлицах;
• трение в подшипниках.

Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.

Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.

При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы  узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.

Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.

Влияние передаточного числа на динамику

Передаточное число – величина вычисляемая, она находится отношением числа зубьев ведомой шестерни к количеству ведущей. Чем выше это значение, тем двигатель быстрее накрутит нужное количество оборотов и разгонит автомобиль более стремительно. «Супер!», — скажете вы, но ошибетесь в главном – максимум скорости в этом случае будет меньшим, а переключать передачи вам придется намного чаще. Поэтому производители придерживаются средних значений передаточных чисел КПП, создавая многоступенчатые конструкции.

Сначала конструкции КПП содержали 3 вала, где 3-я передача являлась прямой и позволяла достигать предельной скорости. Последующая же регулировка скорости сводилась к уменьшению оборотов двигателя через подачу топлива, в этом случае эффект управления скоростью достигался, но терялась экономичность авто совершенно. Поэтому количество передач увеличили, и бывшая прямая третья стала четвертой или пятой, а далее достигла и более высоких ступней.

Передаточные числа механической коробки передач самой распространенной 5-скоростной КПП находятся в следующих диапазонах:

• 1-я передача – от 3 до 4;
• 2-я передача – от 2 до 2,9;
• 3-я передача – от 1,2 до 1,9;
• 4-я передача – от 0,9 до 1,2;
• 5-я передача – от 0,7 до 0,9;
• задний ход – от 3 до 4.

Если передаточные числа АКПП будут настроены неправильно, то комфорта от поездки за рулем добиться не удастся. А вот в АКПП передаточные числа при несбалансированности способны равномерное движение автомобиля превратить в езду на упрямом осле, сопровождающуюся постоянными рывками и необоснованно большим расходом топлива.

Оптимальными специалисты считают значения, расположенные близко друг к другу, тогда у автомобиля будет разгон без рывков при переключении скоростей. Такого дробления не удастся осуществить, если передач будет мало, поэтому чем больше передач – тем лучше для вашего комфорта при вождении. Особенно это касается машин с автоматом: если есть возможность выбора, то АКПП с 5-ю, 6-ю, 7-ю скоростями будет намного предпочтительнее 4АКПП. Здесь за вас скорости переключает автоматика, и чем чаще она будет это делать, тем быстрее выйдут из строя дорогостоящие механизмы.

Часто значения передаточных чисел указывают в характеристиках автомобиля. За этими цифрами стоит скрупулезный подбор производителем оптимальных значений. Каких-то идеальных величин, как при оценке других параметров, здесь не существует. Поэтому назвать одно значение плохим, а другое хорошим нельзя, так как коробки передач влияют на динамику машины, а тип вождения и предпочтения у владельцев авто зачастую кардинально различны, и сложно рассматривать КПП отдельно от всего «организма» машины. Все скоростные режимы и рекомендации завода-изготовителя формируются только после определения передаточных чисел, ибо они должны учитывать такие нюансы, как:

• комфорт в управлении автомобилем, исключающий частое переключение передач как на механике, так и на автомате;
• хорошие показатели динамики автомобиля;
• все передачи должны работать слаженно, чтобы ни один режим поездки не выбивался из заданного ритма;
• расход топлива должен быть нормальным и соизмерим заявленной литражности, перегазовок быть не должно;
• длинная последняя передача способна разогнать авто до максимальной скорости;
• должна быть полная совместимость двигателя и передаточных чисел.

Последний пункт поясним немного подробнее. Для каждого двигателя разработчики создают коробку с заданными передаточными числами, поэтому задумываясь о замене КПП, вариант неродной коробки даже не стоит рассматривать. С данной модификацией вы можете приобрести массу проблем. Если новая коробка взята от такого же двигателя, но более мощного, то вам гарантирован больший износ мотора и не слишком удобное переключение скоростей, но к этому со временем можно привыкнуть, а вот преждевременный износ двигателя – вещь малоприятная.

Не лучше ситуация получается и при обратной замене – коробку взяли из пары, где двигатель был слабее. Этой модификацией вы обделите себя по потенциалу машины и увеличите топливные затраты на поездку.

Таким образом, для полноценной работы автомобиля в нем должна располагаться родная трансмиссия.
Но народные умельцы автомобильного тюнинга уже научились менять в машине передаточное число, используя новые шестерни в рядах и получая другие характеристики модели. Такие модификации часто проводят с автомобилями ВАЗ. Следствие этого — более интенсивный разгон автомобиля, но приходится жертвовать максимальной скоростью.

Передаточное число гоночных автомобилей также разительно отличается от серийных моделей, ибо перед ними стоят другие задачи эксплуатации.

Классификация редукторов

На сегодняшний день типы редукторов классифицируются на основе:

• типа механической передачи;
• расположения элементов в пространстве;
• конструктивных особенностей.

В зависимости от расположения элементов они бывают вертикального и горизонтального исполнения. Среди различных типов можно выделить традиционные механические и мотор-редукторы (с дополнительно установленной двигательной установкой).

Основная, общепринятая классификация редукторов разработана в зависимости от типа передачи и по форме шестерен:

Цилиндрический и конический редуктор

В основе таких моделей используются конические и цилиндрические передачи. Данный тип прямого редуктора характеризируется высоким уровнем КПД (более 80%, в зависимости от количества зубьев). Еще одним преимуществом является практически полное отсутствие нагрева из-за отсутствия нагревающихся элементов. Это позволяет добиться простоты механизма, отсутствия необходимости в дополнительных мерах охлаждения. Данный тип получил высокую популярность благодаря надежности и долговечности.

Планетарный

Отличается от большинства других видов схемой расположения элементов. В его основе лежит планетарная передача. Основной ее функцией можно назвать преобразование поступающего момента. Подобные модели отличаются компактностью благодаря тому, что рабочие элементы находятся в одной геометрической оси, чего нельзя встретить в стандартных механизмах. Широко распространены в сфере приборостроения и машиностроения. Они позволяют комбинировать преимущества цилиндрических и червячных.

Позволяют также добиться оптимального соотношения производительности, компактности, надежности и долговечности.

Червячный

В основе этого вида лежит червячная передача, которая позволяет использовать его для различных целей. Использование этой модели помогает преобразовывать как прямой, так и угловой крутящий момент. В основе конструкции лежит спиралевидный винт, который формой напоминает червяка, из-за чего он получил свое название. Используется довольно редко, так как не отличается надежностью и высокой производительностью. В некоторых случаях при повышении нагрузки может выйти из строя. Несмотря на свои недостатки, он прочно занял свое место в машиностроении, так как является незаменимым при передаче усилия между перпендикулярно расположенными валами.

Волновой

Имеет особенный характеристический размер и тип конструкции, в основе которой лежит неподвижный корпус с нарезанными зубьями. Внутри корпуса расположен гибкий элемент, усилие на которые передается ведущим валом, соединенным с ним. Гибкий элемент изготовлен в виде овала, благодаря чему при движении внутри корпуса создает волнообразные движения.

Данный тип отличается высокой производительностью, имея высокое передаточное отношение, достичь которое невозможно с помощью других моделей

Отличается компактными размерами, что особо важно для использования в точном машиностроении

Следует отметить, что современные тенденции машиностроения требуют особых характеристик от редукторов. Из-за этого все большего распространения получают комбинированные модели. Цилиндрические модели дополняют коническими горизонтальными передачами. Червячные дополняются дополнительными валами, а также некоторые модели оснащаются дополнительными моторами.

Различные виды мотор-редукторов получили широкое распространение благодаря тому, что в одном механизме объединяют еще и электродвигатель и все необходимые дополнительные элементы.

Признаки неполадок редуктора

Задний редуктор относится к надёжным механизмам классических «Жигулей» и поломки с ним случаются нечасто. Однако, как и у любого другого агрегата, у него могут быть свои неисправности, которые определяются по характерным признакам. На них стоит остановиться более подробно.

Шум при ускорении

Если во время разгона наблюдается посторонний звук из места установки редуктора, то к его возникновению могут привести:

• выработка или неверная регулировка подшипников дифференциала. Потребуется демонтаж, разборка и диагностика деталей с последующей регулировкой;
• неправильное зацепление зубьев шестерён главной пары. Устраняется правильной регулировкой;
• недостаток смазки в редукторе. Нехватка масла в картере восстанавливается, после чего проверяется, нет ли подтекания в местах установки уплотнительных элементов.

Шум при ускорении и торможении мотором

При проявлении шума как во время разгона, так и при торможении силовым агрегатом, причин может быть не так уж много:

• выработка либо поломка подшипников конической шестерни главной пары. Устраняется путём замены вышедших из строя элементов;
• неправильная регулировка зазора между коничкой и планетаркой. Механизм нуждается в диагностике и замене повреждённых деталей, а также в установке требуемого зазора между зубьями шестерён.

Видео: как определить источник шума в заднем мосту

Стук, хруст при движении

Если редуктор начал издавать нехарактерные для его нормальной работы звуки, то точно диагностировать поломку можно будет только после разборки узла. Наиболее вероятными причинами появления хруста либо стука могут быть:

• поломка зуба на шестернях главной пары;
• большой износ главной пары;
• неполадки либо неправильная регулировка подшипников конической шестерни.

Шумы при повороте

Шумы в редукторе также возможны при повороте автомобиля. Основными причинами такого явления могут быть:

• тугое вращение сателлитов либо появление на их поверхности задиров. Устраняется заменой повреждённых деталей либо обработкой шероховатостей наждачной бумагой. Если дефект удалить не получается, вышедшие из строя детали подлежат замене;
• заедание полуосевых шестерён. Если шестерни имеют едва заметные повреждения, производят их зачистку наждачной бумагой. Элементы со следами большого износа заменяют новыми;
• неверно выставлен зазор между шестернями дифференциала. Необходимо установить правильный зазор между шестернями;
• неисправность полуосевых подшипников. Шарикоподшипники нужно заменить на новые.

Стук в начале движения

Появлению стука в заднем редукторе ВАЗ 2106 в начале движения могут сопутствовать:

• большой зазор между шлицами вала конической шестерни и фланца. Необходимо осмотреть состояние обеих деталей. При обнаружении значительной выработки на шлицах, элементы подвергают замене;
• увеличенный зазор между зубьями шестерён главной пары. Проблема «лечится» регулировкой зазора;
• большая выработка посадочного места под ось сателлитов в коробке дифференциала. Коробка нуждается в замене;
• ослаб крепёж реактивных тяг задней балки. Необходимо осмотреть и подтянуть крепление.

Заклинило редуктор

Иногда РЗМ может заклинить, т. е. крутящий момент на ведущие колёса передаваться не будет. Причины, которые могут привести к такой неисправности, сводятся к следующему:

• отсутствие смазки в механизме, которая могла вытечь по причине негерметичности узла;
• поломка сателлитов;
• повреждение подшипника на конической шестерне главной пары.

Отсутствие смазки в редукторе приводит к повышенной выработке и заклиниванию механизма

Подтекание масла можно определить не прибегая к разборке редуктора, но выявить остальные неисправности без этой процедуры не удастся. Если после разборки на шестернях будут обнаружены задиры, поломанные зубья либо видимые повреждения подшипника, то детали нуждаются замене.

Течь масла

Утечка смазки из редуктора «шестёрки» возможна по двум причинам:

• выход из строя сальника хвостовика;
• повреждение прокладки между редуктором и чулком заднего моста.

Чтобы точно определить, откуда подтекает масло, необходимо вытереть смазку ветошью и через некоторое время осмотреть редуктор: место утечки будет заметно. После этого можно будет предпринимать дальнейшие действия — снимать полностью редуктор для замены прокладки либо демонтировать только кардан и фланец для замены манжетного уплотнения.

О появлении течи масла свидетельствует мокрый редуктор в нижней части

Ремонт редуктора

В процессе ремонта редуктора может потребоваться разборка заднего моста и замена отдельных его компонентов.

Как располовинить мост

Некоторые автолюбители для проведения ремонта или регулировки РЗМ предпочитают располовинить мост вместо традиционного его демонтажа и разборки. Такой способ доступен, например, владельцам автомобилей УАЗ: конструкция заднего моста «уазика» позволяет располовинить его не снимая. Для этого потребуется:

1. Слить масло.
2. Поддомкратить мост.
3. Установить подставки под каждой половиной.
4. Открутить болты крепления.
5. Аккуратно развести половины в стороны.

Замена сателлитов

Сателлиты — дополнительные шестерни — образуют симметричный равноплечный рычаг и передают одинаковые усилия на колёса автомобиля. Эти детали пребывают в постоянном зацеплении с полуосевыми шестернями и формируют нагрузку на полуоси в зависимости от положения машины. Если транспортное средство едет по прямой дороге, сателлиты остаются неподвижными. Как только машина начинает поворачивать или съезжает на плохую дорогу (т. е. каждое колесо начинает движение по собственному пути), сателлиты включаются в работу и перераспределяют момент вращения между полуосями.

Учитывая роль, которая отводится сателлитам в работе РЗМ, большинство специалистов рекомендуют заменять эти детали на новые при появлении малейших признаков износа или разрушения.

При появлении малейших признаков износа или разрушения сателлиты редуктора ВАЗ 2103 рекомендуется заменить на новые

Сборка моста

После окончания работ, связанных с ремонтом, регулировкой или заменой РЗМ, выполняется сборка заднего моста. Порядок проведения сборки — обратный выполнению разборки:

• зачищаются от грязи поверхности соприкосновения РЗМ и корпуса заднего моста;
• устанавливается новая прокладка между редуктором и балкой;
• РЗМ возвращается на место и надёжно фиксируется крепёжными болтами;
• устанавливаются на место полуоси, барабаны тормозов и колёса.

Заводские прокладки РЗМ — картонные, но многие водители успешно пользуются паронитовыми. Преимущества таких прокладок — высокая термостойкость и способность выдерживать высокое давление без изменения качества.

Ремонт и регулировку РЗМ автомобиля ВАЗ 2103 водители чаще всего доверяют опытным специалистам на СТО. Этот вид работ можно выполнить и самостоятельно, если есть соответствующие условия, а также необходимые инструменты и материалы. При этом первый раз лучше это делать под контролем опытного мастера, если нет навыка выполнения самостоятельной разборки, регулировки и сборки РЗМ. Крайне не рекомендуется затягивать с ремонтом, если со стороны редуктора появились посторонние шумы.

Специфика эксплуатации редуктора заднего моста

Зубчатые колеса во время эксплуатации автомобиля цепляются зубцами друг за друга, однако, даже соблюдая высокие метрологические стандарты производства и регулировки, невозможно избежать их износа. Зубчатые колеса производят из стали высокого качества с закалкой. Редукторный корпус наполняют специальным маслом. Так как масло, будучи жидким, периодически стремится утекать из щелей корпуса, для решения такой проблемы на участках выхода валов применяют специальные прокладки, которые носят названия сальников. К сожалению, ресурс работы сальников существенно ниже самих шестерен, поэтому при их износе редукторный корпус часто содержит масляные подтеки. При полном вытекании масла (такое происходит, если сальники своевременно не заменить), ресурс редуктора сокращается в разы. Помимо этого, сквозь изношенные сальники стремится попасть пыль и грязь. Для профилактики подобных явлений редукторный корпус рекомендуется время от времени проверять, используя смотровую яму.

Зубчатая передача

Это механическое соединение двух или более вращающихся валов при помощи специальных колёс, на поверхности которых выточены зубья. Такой тип подразделяется по следующим характеристикам:

• форме и типу зубьев;
• относительному расположению валов в корпусе;
• расчётной скорости вращения колёс;
• степени защиты от внешних воздействий.

Важную роль в понимании работы всего механизма играет передаточное отношение зубчатой передачи. Его вычисляют, используя классическое выражение. Оно находится с подстановкой различных параметров. Например, подсчитывая численность изготовленных зубьев на ведущем и ведомом колесе. Формула позволяет получать результаты с высокой степенью точности:

Где i₁₂ — передаточное отношение от звена 1 к звену 2 (звено 1 — ведущее, звено 2 — ведомое; d₁,d₂ — диаметры звеньев; z₁, z₂ — количество зубьев звеньев (если таковые имеются); M1, M2 — крутящие моменты звеньев; ω₁, ω₂ — угловые скорости звеньев; n₁, n₂ — частоты вращения звеньев.

В большей степени он зависит от количества зубьев расположенных на шестерёнке. Существенным достоинством зубчатого соединения является постоянство расчётного и реального передаточного отношения. Она связано с отсутствием эффекта проскальзывания.

Существенное влияние на величину этого показателя оказывает применяемое количество шестерней и число зубчатых колёс.

Для цилиндрической передачи этот параметр кроме приведенных выше параметров зависит от межосевого расстояния. Цилиндрические зубчатые передачи распространены в различных агрегатах легковых и грузовых автомобилей, тракторов, сельскохозяйственной техники. Их активно используют в трансмиссии.

Зубчатая передача обладает самым большим коэффициентом передачи мощности. Она способна отдавать мощность до 4500 кВт с передаточным числом достигающим 6,3.

Распространение получили зубчатые конструкции конического типа. Они обладают ортогональным сочленением. Расчёт конической передачи предполагает учёт таких параметров как: делительные диаметры, углы конусов, количество зубьев.

Для получения поступательного движения применяется реечное соединение. Конструктивно она состоит из шестерёнки, рейки с нанесёнными зубьями. Для реечной передачи учитывают диаметр окружности и количество зубьев на колесе, число зубьев расположенных на рейке.

Типы редукторов

Все виды устроены по схожему принципу, разница заключается только в типе зубчатой передачи. Чаще всего встречаются цилиндрические, конические, глобоидные, комбинированные, червячные и планетарные, но последнее время конструкторы прибегают к комбинированным конструкциям, что позволяет совместить преимущества нескольких типов.

Конструкция разных типов позволяют передавать усилие между узлами, которые располагаются в различных площадях, будут они перпендикулярные (конический редуктор), параллельные (цилиндрический) или пересекающиеся валы (червячные).

Диапазон передаточного числа может разнится от в несколько единиц до нескольких тысяч, что зависит от количества ступеней. Сейчас наиболее распространены механизмы, при изготовлении которых используются нескольких ступеней. Это позволяет комбинировать несколько типов передач и добиться максимально эффективной работы. Рассмотрим основные типы.

Цилиндрический редуктор

Довольно популярные при разработке и производстве машин различного назначения. Эффективно выполняют свои функции при работе с мощными установками, при этом показывают высокий КПД, превышающий 90 %. Чаще всего используется при работе параллельных и сносных валов. Может применяться с различным количеством ступеней, от которых зависит передаточное число, оно может колебаться от 1,5 до 400.

Червячный редуктор

Имеют довольно простую конструкцию, из-за чего обрели широкую популярность. Одним из плюсов также является низкая стоимость в сравнении с аналогами. Количество ступеней обычно ограничивается одной или двумя. При этом диапазон передаточного числа червячного редуктора может находиться в диапазоне от 5 до 10000, которую можно рассчитать по специальной формуле. Недостатком этого типа является низкий КПД и ограниченные мощности силовых установок, с которыми он работает. Состоит из зубчатого колеса и цилиндрического, реже глобоидного, червяка в виде винта.

Планетарный редуктор

Особый тип, который выгодно отличается от аналогов, имея ряд преимуществ. Благодаря чему получил широкое распространение в тяжелом машиностроении. Конструкция этой модели позволяет добиться высокого передаточного числа при работе с мощнейшими силовыми установками. При этом его размеры могут быть значительно меньшими, чем габариты аналогов. Механизм назван планетарным, из-за специфического расположения конструкционных элементов, к которым относятся: сателлиты, водило, солнечная и кольцевая шестерни.

Передача усилия происходит через вал на солнечную шестерню, которая находится в зацепе со всеми сателлитами. В это время кольцевая шестерня находится в статичном положении. Модель отличается высоким КПД, и работой в диапазоне передаточного числа от 6 до 450.

Выбор типа узла всегда основывается на конструкционных требованиях к механизму, при этом выбором модели должен заниматься квалифицированный конструктор. Первое что нужно определить — какой тип передачи нужен, оптимальный размер механизма, рассчитать осевые нагрузи на валах и температурный режим работы.

От количества ступеней выбранного механизма напрямую зависит передаточное отношение. Одноступенчатые применяются для выполнения простых функций, обычно это червячный тип. Сейчас чаще можно встретить комбинированные типы передач, что позволяет значительно расширить функционал узла.

В качестве входных и выходных валов применяются стандартные прямые валы, изготовлены в форме тел вращения. От их качества напрямую зависит качество работы всего механизма, так как на них действуют множество внешних нагрузок различных типов.

Очень важно своевременно менять сальники и масло. Постоянные профилактические работы обеспечат стабильную работу и обезопасят от внезапных поломок

Для контроля уровня масла имеется специальное смотровое окно, что позволяет вовремя пополнять необходимый объем.

В целом, самостоятельно рассчитать передаточное число, подобрать подходящую модель и провести замену (ремонт) редуктора не составит труда. Главное соблюдать рекомендации специалистов и технические инструкции, указанные производителем.

u = ω1 / ω2 = n1 / n2

Где ω₁ – угловая скорость ведущего звена передачи, ω₂ – угловая скорость ведомого звена

Примечание «Зубчатым колесом» называется большая в паре шестерня, а «шестерней» – меньшая. Следовательно, передаточное число – это всегда отношение числа зубьев колеса (большого ) к числу зубьев шестерни (малой), вне зависимости от того, какое из колес ведущее, а какое – ведомое. Передаточное отношение, в отличие от него, есть отношение числа зубьев ведущей шестерни к числу зубьев ведомой. Любопытно, что в вопросе передаточных отношений и передаточных чисел допускают ошибки даже такие серьезные организации, как НИИАТ, поскольку в их справочнике «Краткий автомобильный справочник» (Издательство «Транспорт», Москва, 1975 г) указаны передаточные числа КП вместо передаточных отношений.

Признаки неисправности редуктора

Многие неисправности РЗМ можно диагностировать по изменившемуся звуку работающей машины и появлению посторонних шумов. Если со стороны редуктора при движении раздаётся стук, хруст и другие шумы, это говорит о неисправности или выходе из строя какой-либо детали агрегата

При появлении постороннего шума в заднем мосту следует обратить внимание на уровень масла в редукторе и проверить, насколько правильно отрегулирован РЗМ (особенно если он после ремонта или вновь установленный)

Хруст при движении

Услышав хруст от редуктора при движении автомобиля, следует незамедлительно принимать меры, чтобы не допустить ещё больших неисправностей. Появление скрежета и хруста говорит о том, что, скорее всего, придётся менять подшипники или шестерни. Если подшипники ещё не вышли из строя, но уже сильно изношены и плохо вращаются, со стороны РЗМ будет слышен гул, которого нет при работе исправного агрегата. Чаще всего причинами появления треска и гула со стороны редуктора во время движения автомобиля являются:

• недопустимый износ или полное разрушение шестерён или подшипников главной передачи;
• неотрегулированное зацепление шестерён;
• разбитое отверстие под ось сателлитов в коробке дифференциала;
• низкий уровень масла в редукторе.

Причиной постороннего шума в редукторе могут быть разрушенные шестерни

Заклинило колесо

Причиной того, что заклинило одно из задних колёс автомобиля, также может быть неисправность РЗМ. Если водитель проигнорировал появление посторонних шумов, которые были вызваны выходом из строя подшипников дифференциала, следствием этого может оказаться деформация полуосей и заклинивание колёс.

Классификация, основные параметры редукторов

В зависимости от типа зубчатой передачи редукторы бывают цилиндрические, конические, волновые, планетарные, глобоидные и червячные. Широко применяются комбинированные редукторы, состоящие из нескольких совмещенных в одном корпусе типов передач (цилиндро-конические, цилиндро-червячные и т.д.).

Конструктивно редукторы могут передавать вращение между перекрещивающимися, пересекающимися и параллельными валами.
Так, например цилиндрические редукторы позволяют передать вращение между параллельными валами, конические — между пересекающимися, а червячные — между пересекающимися валами.

Общее передаточное число может достигать до нескольких десятков тысяч, и зависит от количества ступеней в редукторе. Широкое применение нашли редукторы, состоящие из одной, двух или трех ступеней, при чем они могут, как описывалось выше, совмещать разные типы зубчатых передач.

Ниже представлены наиболее популярные виды редукторов, серийно выпускаемые промышленностью.

Червячная передача

Необходимость изменения вращательного движения под углом требует создания специального вида систем. К таким конструкциям относится червячная передача. Основной элемент такой передачи может быть цилиндрической формы, глобоидным, эвольвентным, архимедовым винтом. Это зависит от поверхности, на которой расположена резьба, и профиля резьбы.

В качестве параметров, используемых для расчёта передаточного числа подставляемых в выражение, используют существующее количество заходов червячного механизма. Обычно оно варьируется от одного до четырёх. Таблица передаточных отношений для червячной схемы позволяет рассчитать необходимое количество элементов зацепления. Приведенные в этой таблице данные, помогают правильно выбрать соединения для конкретного механизма.

Основными недостатками передачи являются:

• высокая температура нагрева элементов во время передачи вращения;
• наличие эффекта проскальзывания;
• затормаживание и заедание;
• низкий КПД;
• как следствие невысокую надёжность.

Передаточное отношение ременной передачи

Ременной передачей называют два шкива, которые соединяет ремень, как это показано на рисунке. Возможно, что она была одним из первых способов, которые применял человек. Менялся материал, используемый для изготовления ремня, менялась его форма, но неизменным оставалось передаточное отношение, определяемое как частое от деления скорости ведущего вала, на скорость ведомого, или как результат деления числа оборотов этих валов (n1/n2 или ω1/ω2).
Для ременной передачи оно может быть рассчитано с использованием диаметров (радиусов) шкивов. Передаточное число в таком случае также определяется как частное от деления оборотов.

Если при преобразовании энергии число оборотов понижается, то есть передаточное число больше 1, то передача будет понижающей, а само устройство носит название редуктора. Если результат меньше единицы, то устройство называется мультипликатором, хотя оно также выполняет функции редуктора, только понижающего. Передаточное отношение редуктора позволяет уменьшить число оборотов (угловую скорость), поступающих с ведущего вала на ведомый, увеличив при этом передаваемый момент.

Это свойство редуктора дает возможность добиваться инженерам при проектировании различных устройств изменения параметров передаваемой энергии, а передаточное отношение редуктора служит при этом мощным инструментом в решении поставленной задачи.

Несмотря на значительный возраст, для ременной передачи и сейчас находится работа на автомобиле, она используется как привод генератора, газораспределительного механизма, а также в некоторых других случаях.