Cilindrični menjalnik: oblika, vrste in aplikacije

Menjalnik je ločen z gonilom. Zagotavlja zmanjšanje hitrosti s sorazmernim povečanjem navora. Za cilindrično gonilo so značilne vzporedne osi gredi in prestav med kolesi.

Razvrstitev

Tipi cilindričnih gonil so razdeljeni glede na več značilnosti.

1. Število orodij - od enega do štiri.
2. Mehanizmi z vzporednimi gredi in koaksialnimi. Pri slednjem je razdalja med osmi na vhodni in izhodni gredi manjša od sredinske razdalje prestav.
3. Namestitev na noge, na prirobnico ali montirano (izhodna gred - votla).
4. Lokacija gredi v prostoru je vodoravna in navpična.

Prednosti čelnih zobnikov

Skupina je najpogostejša zaradi številnih prednosti.

1. Visoka učinkovitost je 95-98%. S povečanjem števila korakov se njegova vrednost nekoliko zmanjša. Nizke izgube energije zaradi majhnih sil trenja v procesu.
2. Visoka nosilnost. S primernimi dimenzijami lahko cilindrični menjalnik prehaja skozi sam in prenaša precejšnjo moč na razdalji. Konstrukcijske značilnosti mehanizmov ne ustvarjajo zastojev v povezavah. V večini naprav so izgube zapostavljene, vendar jih je treba pri velikih in hitrih enotah upoštevati.
3. Rahla zračnost gredi omogoča doseganje visoke kinematične natančnosti mehanizma.
4. Odsotnost velikih izgub energije ne povzroči pregrevanja enote. Glavno napajanje se prenaša s pogona na potrošnika. Pri ogrevanju je zanemarljiv delež energije, ki ne povzroča močnega segrevanja delov. Večina zobnikov ne potrebuje hladilnega sistema.
5. Zanesljivo delovanje pri dinamičnih učinkih (pogoste zagoni, neenakomerne obremenitve). V tem smislu se cilindrične zobnike pogosto uporabljajo v opremi, kjer so delovna telesa podvržena pomembnim impulznim obremenitvam: drobilniki, drobilniki, drobilniki itd. Visokotemperaturne osi, zobniki in ležaj.
6. Velika izbira naprav z različnimi prestavnih razmerij.

Slabosti gonilnih zobnikov

Poleg prednosti ima tudi cilindrično orodje slabosti.

1. Ena stopnja ne zagotavlja velikega prestavnega razmerja. Najmanjše število zob kolesa je enako 17. To zahteva znatno povečanje velikosti z največjim možnim prestavnim razmerjem (do 1: 12,5).
2. Visok nivo hrupa, ki ga povzroča izmenični stik zob zob. Najenostavnejša oblika, ko so ravne. Stik se dogaja po celotni dolžini zoba. To zagotavlja prenos velike moči, vendar tudi občutno obrabo in povečan hrup med rotacijo. Pri spiralnih zobnikih se vsaka naslednja povezava postopoma zgrabi, kar zmanjša vibracije in udarce. Za vrtenje gredi je potrebno manj napora.
3. Brez zaviranja. Zunanja obremenitev lahko vrti izhodno gred, kar ni vedno priporočljivo. V enem primeru je to pomanjkljivost, v drugem pa prednost.
4. Zobniška kolesa imajo visoko togost in ne dajejo možnosti za kompenzacijo dinamičnih obremenitev.

Uporaba zobniških gonil

Zaradi visoke učinkovitosti so najpogostejši gonilni zobniki. Uporabljajo se v pogonih valjev, stroji za obdelavo kovin, mešalniki itd. Obremenitev je lahko enotna, spremenljiva, reverzibilna, enosmerna. Druge vrste orodja se uporabljajo, kadar je potrebno zagotoviti posebne pogoje: nemoteno delovanje, visoko prestavno razmerje z majhnimi dimenzijami, kotno razporeditev pogona.

Menjalniki se uporabljajo za naslednje namene:

• zmanjšanje hitrosti vrtenja - menjalnik;
• brezstopenjska sprememba kotne hitrosti - variator;
• nizka hitrost do visoke pretvorbe - množitelj;
• kombinacija z motorjem v eni enoti - motor-reduktor.

Enostopenjski menjalnik

Več skupnega reduktorja cilindrične enostopenjske horizontalne izvedbe.

Uporabljajo se tudi vertikalni modeli. Ta ali tista zasnova je povezana s priročnostjo postavitve pogona. Kolesa so narejena z ravnimi, poševnimi ali zobmi. Ohišje gonila je narejeno iz litega železa ali pa je varjeno iz jekla.

Uporabljajo se kotalni ležaji in manj pogosto zdrsne (pri močno obremenjenih zobnikih).

Horizontalno cilindrično gonilo ima prestavno razmerje, ki ni višje od 6,3. Nadaljnje povečanje prestavnega razmerja (dovoljeno povečanje na 12,5) neučinkovito povečuje velikost enote. Če reduktor cilindrično enostopenjsko presega dopustne dimenzije, uporabite napravo manjše velikosti z 2 koraki.

Dvostopenjski menjalnik

Porazdeljeni mehanizmi horizontalnega tipa. Dvostopenjski cilindrični menjalnik vsebuje vodilne, vmesne in pogonske gredi. Prva faza se imenuje hitra, druga pa nizka hitrost.

Racionalna dvostopenjska zasnova cilindričnega menjalnika ima prestavno razmerje ne več kot 50. S svojim nadaljnjim povečanjem bistveno poveča težo in dimenzije naprave. Pri velikih prestavnih razmerjih se priporoča trifazni tip.

Dvostopenjski cilindrični menjalnik je lahko izdelan z viličastim, borovim ali raztegnjenim sistemom. Slednje je najpogostejše zaradi enostavnosti oblikovanja. Asimetrična namestitev koles vodi do neenakomerne obremenitve ležajev in zob.

Pri viličastem visokozmogljivem odru z nasprotnim nagibom zob na kolesih so aksialne sile uravnotežene, obodne sile pa so poravnane zaradi samonastavitve pogonske gredi.

Postavitev menjalnika

Stopnja visoke hitrosti se izvaja pogosteje s spiralno prestavo, stopnja z nizko hitrostjo pa z zobnim zobnikom. Za serijsko proizvodnjo spiralnih zobnikov je običajno izdelovati zobnike z levo smerjo zob in kolesa z desno. V proizvodnji majhne serije orodja prve stopnje so narejeni kot običajno, in drugi - v pravo smer. Zaradi tega pride do uravnoteženja aksialnih sil na vmesni gredi.

Če je potrebno prenesti navor, ki ni odvisen od kota svinca, se uporabijo stožčasto-cilindrični zobniki. Vertikalne naprave so izdelane iz črvocilindričnega tipa. Imajo nižjo učinkovitost, zato se menjalniki uporabljajo predvsem za kratkotrajne načine delovanja.

Razširjena shema je bolj pogosta, saj se komponente mehanizma (gredi, kolesa, zobniki) uporabljajo za izdelavo več velikosti menjalnikov. Pomanjkljivost je povečana koncentracija napetosti v delovnem območju zoba, ki zahteva uporabo togih jaškov.

Menjalniki z razcepljenim tokokrogom imajo zaradi večje kompaktnosti maso 20% manj.

Mazanje menjalnika

Menjalnik vklopi tekoče olje. Uporabljajo se naslednje metode mazanja.

1. Okrov ročične gredi - potopitev v oljno kopel, če hitrost ne presega 10 m / s. Z nadaljnjim povečanjem bistveno poveča izgubo energije pri brizganju olja. Zobnik se nahaja v spodnjem delu na globini od dveh do treh zobnih višin.
2. Pretok ohišja ročične gredi: na eni strani se olje črpa v zbirno kopel, na drugi strani pa se odvaja. To bo ohladilo olje.
3. Centralizirano (jet). Metoda se uporablja pri največji obodni hitrosti prenosa več kot 10 m / s. Olje se črpa v gonila in ležaje. Hkrati se očisti z mrežastimi ali ploščatimi filtri in ohladi z vodo skozi stene cevnih hladilnikov.
4. Kombinirano: eno stopnjo lahko mazamo centralno, drugo pa v načinu karterja.

Navpični menjalniki

Vertikalni tokokrogi so potrebni za mehanizme, ki ne morejo delovati z običajnimi vodoravnimi zobniki. Navpični zobnik z eno do tremi stopnjami se najpogosteje uporablja v mehanizmih, ki delujejo v žerjavnih načinih. Deluje lahko tudi v nagnjenem položaju.

Koraki se običajno izvajajo s spiralnimi zobniki. Kolesa in zobniki so izdelani iz kovanih legiranih jekel s toplotno obdelavo. Kot nosilci se uporabljajo enosmerni stožčasti valjčni ležaji.

Proizvajalci

Domača proizvodnja močno zaostaja za tujino. Uvozni modeli vstopajo na ruski trg brez prilagajanja lokalnim razmeram. Tradicionalni ruski menjalniki so izjemno poenostavljeni modeli, kar jim daje priložnost, da nekoliko znižajo cene in podpirajo povpraševanje. Potrošnik je vedno bolj prepričan v svojo nizko zanesljivost, raje kupuje uvožene izdelke. Domači cilindrični menjalnik ima naslednje pomanjkljivosti:

• pomanjkanje končnih in zaključnih operacij na površinski obdelavi zob;
• nizka moč in navor, krhkost in pomanjkanje zanesljivosti;
• pomembna omejitev raznolikosti modelov, zaradi česar jih ni mogoče uporabiti v sodobnih strojih in mehanizmih z večfunkcijskim pogonom.

Zelo malo podjetij se ukvarja z izboljševanjem domačih proizvodov, s čimer izboljšuje svojo učinkovitost na tuje ravni. Med njimi je SEC "Reducer", katerega glavni cilj je posodobitev tipičnih izdelkov z uporabo dosežkov znanosti o menjalnikih in uvajanje tujih inovacij.

Zaključek

Cilindrični menjalnik je zaradi svojih prednosti najpogostejši, glavne pa so majhne dimenzije, visoka učinkovitost in vzdržljivost. Izražajo se v natančni izdelavi mehanizmov z uporabo kakovostnih materialov in sodobnih metod obdelave.