Что такое редуктор? Характеристика и виды

Через редуктор выполняется сообщение крутящего движения от одного механического узла другому. Данный узел может иметь разные исполнения и технико-эксплуатационные параметры в зависимости от конкретного назначения. Что такое редуктор с точки зрения конструкционного исполнения? Это достаточно простой механизм, выполненный из группы шестерней и заключенный в металлический корпус. Впрочем, у разных модификаций устройства свои функциональные и технические особенности.

Принципиальное устройство агрегата

Корпус редуктора обычно выполняется из литого металла повышенной прочности с термозащитным покрытием. Например, это может быть литейный чугун или стальной сплав. Если технологическими требованиями ставится задача облегчения конструкции, то могут использоваться и легкосплавные корпуса. Внешняя часть имеет узлы для крепления – так называемые лапки и ушки, благодаря которым агрегат надежно фиксируется к месту эксплуатации. Также предусматриваются каналы для герметизации и уплотнения, препятствующие вытеканию технических жидкостей. Но что такое редуктор изнутри? В центральной части размещается механическая инфраструктура, непосредственно обеспечивающая силовой крутящий момент на базе моста. Это система ведомых и ведущих шестерней, которые взаимодействуют с валом. Ведомая группа обычно превосходит по размерам ведущую, а также имеет больше зубцов, перемещающих функциональные узлы.

Чем редуктор отличается от дифференциала?

Данный агрегат часто путают с редуктором, что не совсем правильно, хотя на то есть веские причины. Действительно, оба узла входят в одну конструкционную систему, отвечающую за передачу и распределение крутящего момента. Что такое редуктор в данной инфраструктуре? Это механизм, который понижает или повышает частоту вращения, передавая движение дифференциалу. Последний, в свою очередь, не влияет на динамику работы крутящего момента, а лишь распределяет усилие между осями. По этой причине дифференциал и называют межосевым. Впрочем, есть и разновидность межколесных агрегатов, которые могут также менять пропорции крутящего момента, транслируя его на колеса при поворотах.

Передний и задний редукторы – в чем разница?

Если рассматривать элементы обоих редукторов в отрыве от общей системы, то определить его принадлежность к приводу не удастся. Но при сравнительном анализе выяснится, что ведомые шестерни у заднего механизма будут крупнее. В остальном же меняется только конфигурация расположения совмещенных узлов. В частности, редуктор заднего моста находится вдоль продольной линии автомобильного корпуса вместе с коробкой передач и двигателем. За гибкость сцепки при этом отвечает карданный вал. В системе с передним приводом задействуются редукторы угловых скоростей шарового типа. В остальном механика работы остается одинаковой.

Основные характеристики редуктора

К наиболее значимым технико-эксплуатационным параметрам редуктора можно отнести следующие:

• Передаточное число. Отражает отношение количества зубцов колеса к количеству зубцов шестерни в передаче. Также в расчетах может учитываться число заходов к червячной передаче и соотношение диаметра большего шкива с толщиной меньшего шкива в ременной передаче.
• Надежность. На рабочие качества не влияет, но выражает эксплуатационный ресурс – как отдельных элементов, так и системы в целом. К слову, изменение конструкционных параметров из-за износа может сказаться и на качестве выполнения основных функций механизма, что отражается и на смежных агрегатах. Например, редуктор моста вполне может повлиять на работоспособность осей через вынужденное снижение оборотов крутящего момента.
• Коэффициент полезного действия. Характеризует производительность и эффективности устройства с точки зрения качества передачи энергии. Для определения КПД используется соотношение использованной энергии к затраченной.
• Защитно-изоляционные качества. Определяются по системе классов защиты IP. Например, стандартные механизмы на сегодняшний день обеспечиваются корпусами IP 55, способными выдерживать температуры в диапазонах от -15 до 40 °C. Также изоляция не допускает под корпус частицы пыли, грязь и воду.

Червячный редуктор

Достаточно простой и поэтому распространенный механизм, принцип действия которого предусматривает использование передачи с червячной резьбой в профиле. С точки зрения эксплуатации, это оптимальное решение для передачи оборотов между двумя осями, расположенными перпендикулярно. В частности, редукторы этого типа применяются в рулевом управлении легкового транспорта. К преимуществам червячных систем относят возможность выработки в одной ступени высокого передаточного числа (до нескольких сотен). Кроме того, червячный редуктор бесшумен, отличается плавным ходом и не требует применения тормозных устройств, поскольку предусматривает активацию собственного механизма торможения при достижении определенного уровня передаточного числа.

Редуктор в виде мотора

Конструкционно сложная система, представляющая собой комбинацию двигателя и редуктора. Целевой областью применения таких механизмов можно назвать тот же транспорт, но в более широком смысле. Дело в том, что мотор-редуктор на своей базе позволяет выполнять червячные, а также планетарные и цилиндрические конструкции с соответствующими принципами действия, которые могут подстраиваться под самые разные условия применения. Несмотря на сложность устройства и широкий функционал, такие агрегаты характеризуются низким уровнем вибраций и скромными габаритами.

Особенности комбинированного редуктора

Тоже в некотором роде гибридная конструкция, но в данном случае объединяющая не движок с редуктором, а два разных типа передатчика крутящего момента. Если в предыдущем случае на основе редуктора можно было реализовать лишь один тип передатчика, то в комбинированных установках объединяется цилиндрический механизм с планетарным, коническим или червячным. По месту расположения тоже особых ограничений нет. Это может быть и задний, и передний редуктор с соответствующим набором операций и своей спецификой работы. Например, в комбинировано-конической системе, как правило, колеса обеспечиваются криволинейными зубьями в профиле, так как на эту ступень будут приходиться наибольшие угловые скорости с моментом порядка 60 тыс. об./мин.

Заключение

Редуктор относится к тем системам и механизмам, которые выполняют не особо заметную, но важную задачу. Функция регулятора крутящего момента полностью механизирована и в этом смысле может казаться морально устаревшей – к примеру, на фоне распространяющихся пневматических систем с приводами, управляемыми электроникой. А что такое редуктор с точки зрения механики регуляции? Это агрегат, полностью зависящий от манипуляций водителя и лишь в минимальной степени соприкасающийся с автоматикой уже других узлов ходовой части. При этом нельзя сказать, что конструкция редуктора никак не развивается и стоит на месте. Помимо улучшения конструкционных параметров ответственных элементов, с применением новых сплавов совершенствуются и схемы вращения, что позволяет минимизировать нагрузки, а также повышать комфортность и безопасность управления целевой техникой.