/ Цилиндрические горизонтальные редукторы
СтатьиВ статье говорится о том, как работают цилиндрические горизонтальные редукторы, какие типы этих механизмов бывают, в чём их плюсы и минусы, по какой причине они выходят из строя
Лого https://rad-star.ru/
Цилиндрические горизонтальные редукторы: конструкция и области применения

Цилиндрические горизонтальные редукторы: конструкция и области применения

Цилиндрические горизонтальные редукторы: конструкция и области применения
19.02.2020
(Голосов: 2, Рейтинг: 5)

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Классификацию цилиндрических редукторов
  • Принцип работы цилиндрического горизонтального редуктора
  • Плюсы и минусы цилиндрического горизонтального редуктора
  • Как устроен автомобильный редуктор
  • Возможные проблемы с автомобильным редуктором и их решение
  • Что делать, если шумит редуктор: советы автовладельцев

 

Некоторое время назад был придуман весьма полезный механизм под названием цилиндрический горизонтальный редуктор. Надо сказать, что человечество довольно долго шло к его изобретению – с тех пор, как появилось первое колесо, затем второе, и возникла необходимость в определенном виде взаимодействия между ними.

Собственно, данный механизм этим и занимается – переводит крутящий момент с одной скорости на другую, в том числе и в двигателях внутреннего сгорания. Поэтому любому автовладельцу будет полезно знать, что такое цилиндрический горизонтальный редуктор и как именно он работает.

Классификация цилиндрических редукторов

Слово «редуктор» (от лат. reductor) переводится как «отводящий/приводящий назад». То есть уже исходя из названия можно определить задачу данного механизма.

Цилиндрический горизонтальный редуктор представляет собой устройство, которое изменяет крутящий момент, а также мощность мотора. Устанавливается он почти на все автомобили. Это составной элемент трансмиссии, который регулирует перемещение в высокоточных приборах. Как выглядит данный механизм? Он выполнен в виде одного либо нескольких зубчатых зацеплений, которые взаимодействуют друг с другом, чтобы понизить обороты мотора до нужной скорости вращения исполняющего узла.

Цилиндрические горизонтальные редукторы подразделяются на несколько видов в зависимости от количества ступеней, типа колес и резьбы. Далее разберем каждую из классификаций подробно.

По типу зубьев колес цилиндрические горизонтальные редукторы подразделяются на:

  • прямозубые;
  • косозубые;
  • криволинейные;
  • шевронные.

Проще всего изготовить прямозубые колеса, но их уровень шума окажется выше, чем у косозубых и шевронных. Более того, ресурс механизма данного типа будет небольшим по причине постоянных ударов во время соприкосновения пар зубьев: из-за сильной вибрации детали быстро изнашиваются.

Классификация цилиндрических редукторов

Цилиндрический горизонтальный косозубый редуктор имеет более сложную конструкцию. Но и эксплуатационные характеристики у него лучше: уровень шума низкий, небольшой износ, плавный ход. Единственный минус — возникает осевая сила, пагубное воздействие которой приходится как-то нивелировать.

Следующий шаг, который сделали инженеры, – усовершенствовали косозубое колесо, создав криволинейный редуктор. Его эксплуатационные характеристики наиболее высоки, однако производство данного типа колес считается достаточно сложным, ведь необходимо использовать спецоборудование.

Чтобы устранить главный минус косозубых колес — осевую силу, приходится устанавливать на валу второе точно такое же колесо, зубья которого наклонены в другую сторону. В результате осевые силы компенсируются двумя половинами колеса, оно называется шевронное. Если на автомобиле используется такой механизм, ход будет максимально плавный. Главная особенность шевронных колес — больший угол зубьев по сравнению с косозубыми цилиндрическими горизонтальными редукторами.

Валы в редукторах могут располагаться относительно друг друга следующим образом:

  • оси валов параллельны;
  • оси валов перекрещиваются.

На большей части редукторов валы расположены параллельно.

В зависимости от количества ступеней редукторы подразделяются на следующие виды:

  • одноступенчатые цилиндрические горизонтальные редукторы;
  • двухступенчатые;
  • трехступенчатые;
  • многоступенчатые.

Как выбрать, сколько ступеней должно быть? Это определяется передаточным числом, которое должно обеспечиваться редуктором. В зависимости от компоновки ступеней положение входного и выходного валов относительно друг друга может быть различным. Для большей наглядности ниже приведено изображение трехступенчатого цилиндрического горизонтального редуктора.

Цилиндрическая передача

Цилиндрическая передача, в свою очередь, может быть:

  • развернутая;
  • раздвоенная;
  • соосная.

Развернутая цилиндрическая передача встречается наиболее часто из-за универсальности деталей механизма. К примеру, шестерни и зубчатые колеса подойдут на несколько видов редукторов. А значит, компания-производитель сэкономит на их изготовлении.

Раздвоенная цилиндрическая передача подходит для тихоходной и быстроходной ступеней. Оптимальное решение – именно быстроходная ступень, ведь в этом случае получится сделать промежуточный вал в виде «вала-шестерни», а также плавающий быстроходный вал. В случае с раздвоенной схемой она «разносится» благодаря тому, что применяются косозубые передачи, в итоге получается шевронный механизм.

Если цилиндрическая передача соосная, значит, входной и выходной валы размещены на одной оси. Размер и вес таких механизмов примерно такой же, как у редукторов с развернутой схемой. В данном случае быстроходная ступень недонагружена, а тихоходная перегружена.

Принцип работы цилиндрического горизонтального редуктора

В наиболее простом варианте, когда цилиндрическая передача одноступенчатая, работать будут только шестерня и зубчатое колесо. Шестерня присоединена к ведущему валу, который крепится к приводу с помощью муфты. В результате ротор электродвигателя передает свое вращение сначала на ведущий вал, потом с помощью зубчатой передачи на колесо. Последнее прикреплено с помощью шпонки либо запорного кольца на ведомом валу. За счет вращения колеса приходит в движение и ведомый вал, а ведь именно к нему подсоединено все требуемое оборудование.

Принцип работы цилиндрического горизонтального редуктора

Почему цилиндрический редуктор называется горизонтальным? Дело в том, что оси ведущего и ведомых валов расположены в одной горизонтальной плоскости. Иногда валы могут находиться с осями в параллельных горизонтальных плоскостях. При этом в корпусе они крепятся с помощью подшипниковых узлов (с двух сторон: от шестерни, а также от колеса). Благодаря такой конструкции механизм имеет плавный ход.

Чтобы уменьшить трение между зубьями, на дне корпуса должен быть достаточный слой смазки. Через нее будет проходить колесо во время вращения, перенося масло к передаче. От качества смазочного состава зависит то, как долго прослужит весь механизм.

Главные параметры цилиндрического горизонтального редуктора – это модуль, а также передаточное число. От них зависит, насколько эффективно будет работать механизм и снижать частоту вращения, повышая передаваемое усилие.

Горизонтальные цилиндрические редукторы используются практически во всех отраслях. Данные механизмы применяются в промышленности, при производстве автомобилей, танков, бытовых и кухонных электроприборов, в бензоинструментах. Они нашли свое применение там, где нужно передать вращение с максимальным КПД.

Плюсы и минусы цилиндрического горизонтального редуктора

То, какие у механизма сильные и слабые стороны, определяется спецификой зубчатого зацепления, а также иных особенностей конструкции. Какие есть преимущества у горизонтальных цилиндрических редукторов:

  1. Повышенный коэффициент полезного действия, который составляет от 95 до 98 %. Однако КПД будет тем ниже, чем больше ступеней. За счет минимального трения во время функционирования устройства потери энергии окажутся минимальными.
  2. Механизм способен выдержать максимальную нагрузку. Если размеры цилиндрического горизонтального редуктора подобраны правильно, он сможет пропускать через себя, а также передавать большую мощность. Благодаря особой конструкции никаких заеданий в зацеплениях не будет. Во многих механизмах потери не учитываются, однако данным показателем нельзя пренебречь, если устройство высокоскоростное и с большими габаритами.
  3. Минимальный люфт вала на выходе, а значит, кинематическая точность устройства высокая.
  4. Устройство не перегревается, ведь нет крупных потерь энергии. Большой процент мощности идет от привода к потребителю. Небольшое количество энергии пойдет на нагрев, благодаря этому механизм функционирует в оптимальном температурном режиме. Система охлаждения не требуется практически для всех передач.
  5. Узел обладает повышенной надежностью, даже если активно эксплуатируется. Именно поэтому горизонтальные цилиндрические редукторы нашли применение там, где основные узлы оборудования испытывают сильные импульсные нагрузки. Например, в дробилках, измельчителях, шредерах. Главное достоинство заключается в том, что трение скольжения минимальное, а значит, износ механизма будет небольшим. Валы, передачи и подшипники служат достаточно долго.
  6. Можно подобрать цилиндрический горизонтальный редуктор с подходящим передаточным числом.
Плюсы и минусы цилиндрического горизонтального редуктора

Несмотря на весомые преимущества, у данного механизма есть и свои минусы:

  • Если ступень одна, передаточное число будет небольшим. Наименьшее возможное число зубьев колеса – Значит, размеры устройства будут большие, если требуются максимальные передаточные числа, например до 1:12.5.
  • Цилиндрический горизонтальный редуктор работает достаточно шумно из-за того, что пары зубьев входят в контакт по очереди. Если они прямые, конструкция достаточно простая. Контакт осуществляется по всей длине зуба. За счет этого мощность передачи увеличится, однако ресурс устройства снизится, оно станет работать более шумно во время вращения. Если зацепление косозубое, каждое последующее звено захватывается постепенно, благодаря этому вибрация и удары снижаются. На вращение вала затрачивается меньше усилия.
  • Отсутствует самоторможение. Не во всех случаях требуется, чтобы наружная нагрузка вращала выходной вал. В некоторых ситуациях это достоинство, в некоторых – недостаток.
  • Повышенная жесткость зубчатых колес, в результате невозможно компенсировать динамические нагрузки.

Стоит отметить, что основной минус зубчатых зацеплений кроется в том, что предохранительного механизма попросту нет. Если произойдет перегруз либо резкое включение, случится проскальзывание ремня по шкиву. В результате – поломка зуба, и замены элемента в этом случае не избежать. В качестве предохранителей применяются шпонки. Подходят они на срез без запаса прочности. Выполнить замену элемента, который срезало муфтой, будет намного легче.

Чтобы приобрести нужные детали, придется потратить крупную сумму, это также весомый недостаток данного механизма. Производство деталей достаточно сложное и занимает много времени. Изменить межцентровое расстояние, к примеру, как в реечных и червячных передачах, здесь не получится. Поэтому нужно регулярно устанавливать новые шестерни, колеса и подшипники.

Как устроен автомобильный редуктор

Для ознакомления следует рассмотреть основные составляющие данного узла трансмиссии. Автомобильный цилиндрический горизонтальный редуктор включает в себя:

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

Как устроен автомобильный редуктор

Для лучшего понимания работы механизма разберем принцип работы заднего цилиндрического горизонтального редуктора. Крутящий момент передается ведомой шестерне за счет сообщения ведущей шестерни и вторичного вала коробки передач. Ведомая шестерня принимает крутящий момент и передает его межосевому дифференциалу. К примеру, когда водитель поворачивает: наружное колесо получает максимальный крутящий момент, внутреннее — минимальный. Ведущая ось полностью включена в работу: два колеса на ней движутся вместе. А ведь еще 80 лет назад это было невозможно.

Ведомая шестерня крупнее, у нее больше зубцов, ведь она должна принимать максимальный крутящий момент от ведущей.

Теперь что касается редукторных передач. Они отличаются между собой по принципу соединения зубцов ведущей и ведомой шестерен.

За счет разнообразия всевозможных вариаций было создано 4 типа редукторных передач, которые встречаются на машинах:

  • коническая. Две шестерни конического вида размещены под углом 90° относительно друг друга. Их можно встретить на машинах с полным либо задним приводом;
  • гипоидная. Здесь угол расположения шестерней составляет 45°. Используются они также на машинах с полным либо задним приводом;
  • червяная. В этом случае один винт сообщается с червячной ведомой шестерней;
  • цилиндрическая. 2 шестерни цилиндрической формы сообщаются параллельно. Встретить данную схему можно на авто с передним приводом.

Возможные проблемы с автомобильным редуктором и их решение

Рабочие комплектующие выходят из строя в цилиндрическом горизонтальном редукторе наиболее часто. Ведь они изнашиваются сильнее всего. Главная причина поломки – высокие нагрузки, а также масляное голодание в течение долгого времени. Такое может произойти, если смазка вообще отсутствует либо ее недостаточно.

Как понять, что цилиндрический горизонтальный редуктор вышел из строя? Главный признак – посторонний шум, гул, вибрация, пощелкивания в тех областях, где подшипники встречаются с шестернями. При поломке сальника начнется протечка масла, оно будет выходить через небольшие трещинки.

Проблемы с автомобильным редуктором

Также может повредиться корпус, и оборвутся крепления. Такая неисправность случается достаточно редко, однако может привести к дорогостоящему ремонту. Происходит данная поломка после того, как машина наехала на какое-либо препятствие. Чаще всего после этого в области, где крепится корпус, появляются трещинки. Вначале может показаться, что ничего страшного не произошло, однако, когда в них проникнет грязь и частички пыли, все это приводит к загрязнению смазки.

В итоге трансмиссионная жидкость теряет свои смазочные свойства, не может охлаждать детали. Механизм начинает перегреваться, быстрее изнашиваться, зубья могут сломаться. Заметили, что корпус цилиндрического горизонтального редуктора повредился? Скорее всего, появится сильный гул. В результате общий уровень шумности повысится, ездить на такой машине станет некомфортно. В области, где корпус поврежден, появится протечка смазки.

Что делать, если горизонтальный цилиндрический редуктор сломался? Избежать его полного выхода из строя поможет строгое соблюдение рекомендаций производителя. Следует регулярно проводить техническое обслуживание авто, вовремя заливать новую смазку в трансмиссию – желательно каждые 100 тыс. километров.

В каких еще случаях необходимо заменить масло? Это следует обязательно сделать, если вы устанавливаете новые сальники. Об этом предупреждают даже автопроизводители.

Заметили, что коробка работает неисправно? Подозреваете, что поломка произошла в цилиндрическом горизонтальном редукторе? Не стоит тянуть с посещением СТО. Только там специалисты смогут осуществить диагностику механизма. Если вовремя произвести восстановительные работы, можно сэкономить на цене ремонта, а также обслуживания.

Что делать, если шумит редуктор: советы автовладельцев

  1. Когда воет под нагрузкой.

    «Заметили, что редуктор гудит? Все, что вы можете сделать в данном случае — подкрутить гайку хвостовика. Для более сложных манипуляций следует обратиться в автосервис. Но ведь найти опытного мастера тоже непросто. Молодой специалист максимум осуществит разборку и сборку механизма. При этом вас еще и запугают, что все совсем плохо, чтобы побольше за ремонт взять. На моем авто гул появляется, когда на газ давлю. Но как только нагрузка становится меньше, никаких посторонних звуков нет. Это указывает на то, что следует установить новую главную пару. Конечно, ничего хорошего, но ремонтировать придется». Редуктор

  2. Менять накладно, но нужно.

    «Делать ремонт, когда гудит главная пара, бесполезно. Гул все равно не уйдет. Здесь главное не спутать поломку подшипников и главной пары, ведь звук практически одинаковый. Разница в том, что во втором случае гудение появляется под нагрузкой, когда машина набирает скорость 60–80 км/ч. Если же неисправны подшипники, гудение будет непрерывным.

    Однако бывают и исключения. Поэтому замену все равно нужно делать, хоть придется и потратиться. Стоимость нового редуктора сегодня составляет от 100 000 рублей и выше. Можно, конечно, купить из старой партии, может быть, кто-то по дешевке распродает, ведь спрос на такие изделия небольшой. В любом случае менять придется, здесь без вариантов».

  3. Проблема может быть в подшипниках.

    «Когда появляется посторонний звук в цилиндрическом горизонтальном редукторе, – скорее всего, сломалась главная пара. Решение одно: замена. Однако если вышли из строя подшипники, их тоже можно установить новые, изрядно сэкономив при этом. На моем авто был сильный гул. На N никакого гудения не было. В тот момент я не подумал, что причина может быть в подшипниках. Купил подержанную деталь с авторазборки, установил, гул, вроде, прошел. Однако через некоторое время звук появился снова. В итоге выяснилось, что причина не в редукторе, а в ступичном заднем подшипнике».

  4. Проще всего съездить в сервис.

    «Появился гул цилиндрического горизонтального редуктора? Если у вас нет опыта выполнения сложных ремонтных работ, советую сразу ехать в специализированный автосервис. Там мастер проведет диагностику и определит, в чем проблема: в редукторе, подвесном либо ступичном подшипнике. Вышел из строя горизонтальный цилиндрический редуктор? Значит, решение только одно – ремонт. За работу вы отдадите максимум 40 000–45 000 рублей, если нужно будет менять главную пару». Гайка хвостовика

  5. Есть несколько вариантов.

    «Почему появляется гул? Во-первых, из-за того, что износилась главная пара. Во-вторых, пришли в негодность подшипники. В-третьих, откручена гайка хвостовика. И, наконец, в-четвертых, регулировка сделана неверно. В каждом случае гудение специфическое, и возникает оно в разном режиме езды. Запомните только одно: если появился гул, восстановить цилиндрический горизонтальный редуктор народными способами не выйдет. Не нужно заливать туда присадку, смазку с высокой вязкостью, сыпать молибден, опилки и так далее. Если деталь износилась, восстановлению она уже не подлежит, что бы вы ни делали».



11 мест
на август
Мы есть в каждом
районе Москвы
Бесплатно продиагностируем
ваш авто по 41 параметру,
рядом с вашим домом
Бесплатная
диагностика авто
рядом с домом
Запишитесь в ближайший автосервис
и выявите возможные поломки
на начальной стадии

Статьи по теме

 
Будем на связи!
Подписывайтесь на рассылку и получайте новости о новых акциях и полезные советы по обслуживанию авто
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Подписка оформлена!