Зубчатые и червячные мотор редукторы. «Редукторный стартёр» автомобильных двигателей. Что такое редуктор

Общая информация

Сервотехника осуществляет поставки общепромышленных редукторов , прецизионных редукторов, мотор-редукторов . Среди поставляемой продукции: зубчатые передачи, винтовые домкраты, готовые сервосистемы и другие компоненты приводной техники. Наша компания поставляет качественные редукторы и мотор-редукторы лучших европейских и мировых производителей, качество продукции которых, уже давно не вызывает сомнений и признано большинством профессиональных потребителей в промышленности по всему миру.

Alpha, KEB, Motovario, Gudel, ZIMM - вот неполный перечень поставщиков, чью продукции представляет на территории РФ компания Сервотехника. А по многим позициям ЗАО «Сервотехника» является эксклюзивным представителем.

Предлагаем широкий ассортимент промышленных редукторов

Раздаточные коробки, передачи и винтовые домкраты ZIMM, сервоактуаторы Alpha, редукторы и мотор-редукторы Motovario, и пр.

Из всей представленной продукции можно получить законченное решение по модернизации производства (модернизация отдельных машин или механизмов).

Мы предлагаем широкий ассортимент промышленных редукторов: цилиндрические редукторы и мотор-редукторы; цилиндро-конические; планетарные; червячные; соосные редукторы; угловые конические редукторы; редукторы с перпендикулярным выходным валом; высокоточные редукторы и пр.

Виды (типы) редукторов и их назначение

Что такое редуктор?

Редуктор (Reductor) - это сложное механическое устройство, а точнее сложный механизм. Задача любого - передача и преобразование скорости вращения. Как правило, редуктор используется для преобразования высокой угловой скорости в низкую, увеличивая тем самым крутящий момент. Иногда данный тип редуктора называют - понижающий редуктор.
Мультипликатор механический (или так называемый "повышающий редуктор") - с передаточным числом менее 1 (единицы), повышает обороты на выходе данного редуктора, за счет уменьшения входного крутящего момента.

Некоторые типы понижающих редукторов с малым передаточным числом позволяют осуществлять так называемый "обратный ход" редуктора, но это противоречит условиям эксплуатации данных редукторов и категорически запрещено, в целях избежания поломок и возникновения внештатных ситуаций.

Монтажные исполнения редукторов

Соосные редукторы - это редукторы, в которых входной и выходной вал находятся на одной оси

Червячные редукторы – это редукторы, в которых входной и выходной вал находятся под прямым углом

Цилиндрические редукторы / цилиндрические развернутые редукторы - это редукторы, в которых входной и выходной валы находятся на параллельных осях

Коническо-цилиндрический редукторы - это редукторы, в которых входной и выходной вал перекрещиваются

Основные характеристики редукторов:

Передаточные числа редуктора (i)

Моментные характеристики редуктора (Nm)

КПД редуктора

И другие

Назначение редуктора

Основная задача редуктора - увеличение крутящего момента. Увеличение крутящего момента происходит за счет преобразования высокой угловой скорости в более низкую угловую скорость, грубо говоря высокие обороты на входе , преобразуются в низкие обороты на выходе, но с увеличенным крутящим моментом.

По типу изменения угловой скорости, редукторы делятся на:

Редукторы со ступенчатым изменением угловой скорости, называются - коробками передач.

Редукторы с бесступенчатым изменением угловой скорости, называются - вариаторами.

Что такое мотор-редуктор?

Передаточное число редуктора

Передаточное отношение редуктора (передаточное число редуктора) - это отношение скорости входного вала к скорости выходного вала в конкретном редукторе. Другими словами - значения выходной скорости редуктора определятся передаточным отношением редуктора.
Передаточное число обычно обозначается буквой - i.

Передаточное число редуктора, i = N1 (обороты вращения входного вала) / N2 (обороты вращения выходного вала).

Чаще всего передаточные числа попадают в диапазон значений от 5 до 200 (i = 5...200), но имеются также мотор-редукторы специфического назначения, где передаточные числа выходят за данный диапазон значений.

Типы редукторов (по виду используемых передач)

Все редукторы можно разделить по виду используемых передач:

Цилиндрические редукторы

Конические редукторы

Червячные редукторы

Планетарные редукторы

Волновые редукторы

Спироидные редукторы

Комбинированные редукторы

Типы передач в различных видах редукторов

Зубчатая передача редуктора

Как правило, зубчатая передача - это две сцепленные между собой шестерни. Передача осуществляет вращательное движение и преобразование угловых скоростей или крутящего момента. Зубчатые передачи делятся на цилиндрические и конические. Цилиндрические передачи имеют параллельные оси, конические передачи - пересекающиеся. Третий вид зубчатой передачи - комбинированная передача. Комбинированные передачи сочетают в себе различные комбинации: цилиндрическо-конические, зубчато-винтовые (червячные, гипоидные, винтовые). Зубчатые колеса редуктора могут иметь прямые зубья (для работы на малых и средних скоростях), шевронные зубья (для передачи больших моментов) или круговые зубья (используются в конических передачах).

Цилиндрическая передача редуктора

Цилиндрическая передача – это самая надежная и долговечная передача из всех видов зубчатых передач. Цилиндрическая передача применяется в редукторах, где требуется высокая надежность и высокий КПД. Цилиндрические передачи делятся на следующие типы:

Прямозубая цилиндрическая передача

Косозубая цилиндрическая передача

Шевронная цилиндрическая передача

Цилиндрическая передача с внутренним зацеплением

Коническая передача редуктора

Конические передачи – конструктивно состоят из перекрещивающихся входного и выходного валов в редукторе и обладают всеми преимуществами цилиндрических зубчатых передач. Конические передачи делятся на следующие типы:

Коническая зубчатая передача с прямым зубом

Коническая зубчатая передача с косым зубом

Коническая зубчатая передача с криволинейным зубом

Коническая гипоидная передача

Червячная передача редуктора

Червячная передача – позволяет передавать кинетическую энергию между пересекающимися в одной плоскости валами. Основными преимуществами данной передачи является высокий показатель передаточного отношения, самоторможение, компактные размеры. Недостатками являются низкий КПД, быстрый износ бронзового колеса, а также ограниченная способность передавать большие мощности. Червячные передачи делятся на следующие типы:

Червячная передача с цилиндрическим червяком

Червячная передача с глобоидным червяком

Спироидная передача

Тороидно-дисковая передача

Тороидная передача внутреннего зацепления

Гипоидная передача редуктора

Гипоидная передача – частный случай червячной передачи, так же известная как спироидная передача. Спироидная передача (гипоидная передача) состоит из конического червяка и диска со спиральными зубьями. Ось червяка значительно смещена от оси конического колеса, благодаря чему, число зубьев одновременно входящих в зацепление в несколько раз больше, чем у червячных передач. В отличие от червячной пары, в гипоидной передаче , линия контакта перпендикулярна к направлению скорости скольжения, что обеспечивает масленый клин и уменьшает трение. Благодаря этому КПД гипоидной передачи выше, чем у червячной передачи примерно на 25%.

Волновая передача редуктора

Волновая передача – конструкция данной передачи основана на планетарной передачи с небольшой разницей в количестве зубов сателлита и неподвижного колеса. Волновая передача характеризуется высоким показателем передаточного отношения (до 350). Основными элементами волновой передачи являются гибкое колесо, жесткое колесо и волновой генератор. Под действием генератора, гибкое колесо деформируется и происходит зацепление зубьев с жестким колесом. Волновые передачи широко применяются в точном машиностроении благодаря высокой плавности и отсутствия вибраций во время работы. Волновые передачи делятся на следующие типы:

Зубчатое колесо с внутренними зубьями

Гибкое колесо с наружными зубьями соединенное с выходным валом редуктора

Генератор волн

Чаще всего в редукторах применяются зубчатые передачи с внешним зацеплением (зубчатые колеса имеют зубья на внешней поверхности). Гораздо реже используется передачи с внутренним зацеплением (одно из колес редуктора имеет зубья на внутренней поверхности).

Но в передачах может использоваться и более одной пары шестерней, которые служат для изменения передаточного числа. А также редуктор может сочетать в себе сразу несколько типов передач.

Зубчато-реечная передача, в зубчатой передаче служит для преобразования вращательного движение в поступательное и наоборот.

На видео - современная обработка зубчатых шестерен (станок ЧПУ с автоматической заменой инструментов и контролем качества).

Каковы же основные достоинства зубчатой передачи?

• Компактность
• Высокий коэффициент полезного действия (до 99,6%)
• Долговечность и надежность (отсутствие проскальзывания, малая осевая нагрузка на валы)

Цилиндрические редукторы

Цилиндрический редуктор - это механизм, который преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в низкую угловую скорость вращения на выходном валу. Крутящий момент на выходном валу возрастает пропорционально уменьшению скорости вращения.

Преимущества цилиндрического редуктора

Ведущее звено в червячном редукторе - червячная ось (в большинстве случаев), а ведомое - червячное колесо. Обратная передача крутящего момента в червячном редукторе чаще всего - невозможна, так как передаточное отношение вызывает самостопорение редуктора.

Требования по монтажу, ремонту и эксплуатации

Все редукторы снабжаются паспортом на соответствие техническим условиям изготовления и паспортом на смазку. В паспорте редуктора указывается характеристика редуктора, условия применяемости. Эксплуатационным персоналом в паспорт редуктора заносятся сведения об условиях эксплуатации, о конструктивных изменениях, капитальных ремонтах и устройствах по технике безопасности, результатах осмотров. В прилагаемом к редуктору паспорте смазки указывается рекомендуемый сорт смазки, количество и периодичность замены. Паспорта отсылаются заказчику вместе с редуктором и используются в течение всего времени эксплуатации. Заполнение и ведение паспорта является обязательным условием, обеспечивающим нормальную работу редуктора.

Монтаж и установка редуктора

Для нормальной работы редуктора необходимо соблюдать следующие условия при монтаже и установке:

• фундамент должен быть жёстким и не давать оседания отдельных частей при работе (при этом перекашиваются оси валов и создаются дополнительные усилия на подшипники и валы);
• при установке редуктора необходимо отрегулировать совмещение осей валов двигателя, редуктора и рабочей машины.

При установке на валы редуктора шкивов, звёздочек, муфт, шестерен насаживаемую деталь следует предварительно разогреть перед посадкой до температуры 100-150 °С. Не следует допускать непосредственного удара по насаживаемой детали молотком или кувалдой, так как это может повредить зацепление или подшипники.

Пуск редуктора

Перед пуском редуктора в эксплуатацию надо, если возможно, провернуть зацепление от руки раньше, чем включать двигатель. Если редуктор перегревается, необходимо проверить уровень масла. Уровень масла должен быть в пределах, оговоренных в технической документации. Если уровень масла в пределах допустимого, необходимо проверить правильность монтажа редуктора.

Перегрев подшипников редуктора происходит по следующим причинам:

• дополнительная нагрузка от оседания фундамента или перекоса муфт;
• при засорении смазочных каналов;
• чрезмерно высокая вязкость масла;
• при больших или малых зазорах в подшипниках.

Корпус и крышка редуктора снаружи должны систематически очищаться от пыли, грязи, масла. Рассеивание тепла от корпуса зависит от теплопередачи через наружную поверхность.

Смазка

Нормальная работа редуктора обеспечивается только при условии применения сорта масла, указанного в паспорте. При удалении из масла посторонних частиц от начального износа зубчатых колёс следует после первых двух недель работы остановить редуктор, слить масло и промыть передачи тёплым маслом. Масло следует профильтровать и залить в редуктор. Смена масла проводится один раз через 3-6 месяцев эксплуатации редуктора, при планово-предупредительном ремонте агрегата.

Температура застывания применяемой смазки должна быть ниже минимальной температуры окружающей среды. Температура масляной ванны цилиндрических и конически-цилиндрических редукторов при непрерывном режиме работы не должна превышать 60 °С. Планово-предупредительный осмотр редуктора следует проводить не реже одного раза в 3-6 месяцев.

При осмотре необходимо обратить внимание на износ зубьев передачи. При этом необходимо замерять величину износа, проверять состояние поверхности зуба. Если при осмотре зубчатых колёс и шестерен обнаружены дефекты: трещины у корня зуба; осповидный износ рабочей поверхности зубьев – значительный абразивный износ; большое количество задиров – зубчатые колёса и шестерни подлежат замене.

Во время планово-предупредительных осмотров цилиндрических редукторов с подшипниками скольжения необходимо проводить контроль перекоса осей. При перекосе осей нагрузка концентрируется на одном из концов зуба, что вызывает быстрый износ. Контроль перекоса проводят путём замера зазора между зубьями шестерни и колеса. Разница между зазорами с 1 и с 2 , замеренными с двух противоположных концов зуба, даст
величину перекоса ().

Рисунок 6.5 — Способ контроля перекоса осей

Наибольшая допускаемая разница боковых зазоров зубчатых передач приведена в .

Таблица 6.12 – Наибольшая допускаемая разница боковых зазоров, мкм

Ширина колеса, мм		до 55	55-110	110-160	160-220	220-320	320-450	450-630
Степень точности	7	17	19	21	24	28	34	40
	8	21	24	26	30	36	42	50
	9	26	30	34	38	45	52	60

Фундаментные болты затягивают равномерно, поочерёдно, понемногу подтягивая все болты. При установке редуктора нужно предусмотреть возможность сбора сливаемого из редуктора масла. В редукторах с централизованной системой смазки перед сборкой необходимо очистить, продуть и промыть маслоотводящую систему. Резьбовые и фланцевые соединения необходимо уплотнить. Редукторы, подшипники которых смазываются при помощи специальных каналов, должны быть установлены по уровню в двух взаимно перпендикулярных направлениях по контрольной площадке крышки редуктора.

Измерение бокового зазора проводят прокатыванием двух свинцовых проволочек между рабочими профилями зубьев ( , ).

Рисунок 6.6 — Схема прокатывания
пластинки или проволочек

Рисунок 6.7 — Проверка бокового зазора прокатыванием проволочек или пластинки из свинца

При укладке толщина проволочек или пластинки должна быть примерно равной 2,0-2,5 величинам бокового зазора. Толщина прокатанных материалов замеряется микрометром.

Необходимо следить за тем, чтобы при открытых люках внутрь редуктора не проникали пыль, грязь и посторонние предметы, поэтому не рекомендуется класть болты, ключи и прочий инструмент на крышку редуктора при ремонтах и осмотрах.

В процессе планово предупредительного осмотра необходимо проводить проверку перекоса и смещения выходных валов редуктора. Если фактические величины перекоса и смещения их осей велики – необходимо провести регулировку всей установки.

Признаки браковки и нормы износа зубчатых колёс:

Таблица 6.13 – Предельно допустимый износ зубчатых колёс

Режим работы		Предельный износ в % от номинальной толщины зуба на начальной окружности при ремонте
передача мощности	окружная скорость, м/с	текущем	капитальном
В одном направлении без ударной нагрузки	до 2	20	10
	2-5	15	6
	свыше 5	10	5
Реверсивная при ударной нагрузке	до 2	15	5
	2-5	10	5

Таблица 6.14 – Нормы предельно допустимого износа для зубчатых колёс редукторов и рабочих машин

Вид и тип зубчатой передачи	Износ зуба в % от толщины
Малые нагрузки и толчки	40
Открытые передачи со стальными и чугунными колёсами	30
Средние нагрузки и толчки	25
Зубчатые колёса редукторов и других передач, работающие при окружной скорости до 5 м/с	20
Зубчатые колёса механизма подъёма кранов, большие нагрузки и толчки	15
Прямозубые колёса реверсивных передач, работающие при окружной скорости от 5 до 10 м/с, и непрямозубые – от 5 до 15 м/с	13
Зубчатые колёса механизмов подъёма кранов, транспортирующих жидкий металл	10

Повторная установка шестерен при ремонтах допускается в случаях, если износ по профилю зуба не превышает 50% предельно допустимого. Возможна установка шестерен с большим износом, если гарантируется, что износ до следующего капитального ремонта не превысит предельно допустимых размеров. Виды износа зубчатых колес приведены в . Допустимые величины износа зубьев колёс зубчатых передач по боковому зазору приведены в .

Таблица 6.15 – Виды и причины износа зубчатых колёс

Вид износа	Причина износа
Абразивный износ	Результат попадания между зубьями абразивных включений
Начальный износ	Сглаживание рабочих поверхностей зубьев вследствие пластической деформации и истирания микронеровностей
Пластическая деформация	Износ зубчатых колес, изготовленных из мягких марок стали, при высоких нагрузках и повышенном коэффициенте трения
Заедание	Износ тяжелонагруженных высокоскоростных и среднескоростных зубчатых передач
Отслаивание частиц металла	Характерный вид повреждения зубчатых колёс с упрочнённым поверхностным слоем
Выкрашивание	Результат неравомерных нагрузок на контактную поверхность зуба

Таблица 6.16 – Допустимый износ зубьев колёс зубчатых передач по боковому зазору

Механизм	Боковой зазор, мм
	осмотр перед текущим ремонтом	осмотр при капитальном ремонте
редукторы зубчатые
Ответственные (наклона конвертера, механизмы подъёма)	0,25m	0,17m
Вспомогательные	0,35m	0,25m
открытые зубчатые передачи
Поворота, передвижения	0,65m	0,45m
Передвижения, установленные в условиях влияния абразивных материалов	0,95m	0,65m

Примечание: m – модуль зуба в мм.

Уход и надзор за зубчатыми передачами и редукторами при эксплуатации

При приёмке смены зубчатые передачи и редукторы осматривают в случаях, когда об этом даны указания в правилах технической эксплуатации отдельных видов оборудования.

При осмотрах необходимо:

• проверить уровень масла в редукторе и убедиться в исправности указателя уровня путём пробного спуска масла через кран или пробку редуктора;
• проверить, нет ли утечки масла, при необходимости, принять меры к устранению;
• проверить через люк поступление масла через брызгала;
• проверить в редукторах, снабжённых индивидуально-циркуляционными системами смазки, достаточно ли масла поступает к подшипникам и зубчатым сцеплениям, и в случае необходимости, отрегулировать его подачу, проверить герметичность соединений маслопроводов, давление и температуру масла на входе, перепад давления до и после фильтра охладителя;
• проверить наличие смазочного материала на зубьях открытых передач и реечных зацеплений, в случае необходимости, смазать их.

Уход за подшипниками скольжения и качения, болтовыми и шпоночными соединениями редукторов осуществляется в соответствии с указаниями, данными в соответствующих разделах. Температура масла в редукторах с цилиндрическими и коническими передачами при нормальных условиях работы должна быть не выше 60 °С, а с червячными передачами – не более 75 °С. В редукторах, подвергающихся нагреву теплоизлучением, температура масла может быть выше указанной.

Уровень масла в редукторах при смазке погружением поддерживают так, чтобы:

• смазывающиеся колеса цилиндрических передач, вращающихся с окружной скоростью выше 3,0 м/с, погружались в масло не более, чем на высоту зуба;
• конические колёса при окружной скорости в пределах до 5,0 м/с погружались в масло на всю длину зуба;
• в червячных передачах при окунании червяка последний погружался не более, чем на высоту витка, а при верхнем расположении червяка – не более, чем на высоту зуба червячного колеса.

Масляные ванны редуктора заполняют маслом назначенного сорта и марки, предварительно проведя анализ масла. Запрещается замена смазочного материала одного сорта смазочным материалом другого сорта или марки без разрешения лица, ответственного за состояние смазочного хозяйства завода.

Во всех редукторах ёмкостью свыше 50 литров залитое масло не реже одного раза в 3-6 месяцев подвергают лабораторному анализу. Масло считается отработанным и подлежит замене свежим при обнаружении следующих признаков старения:

• повышение кислотности масла до 5 мг КОН (едкого калия) на 1 г масла;
• изменение вязкости на 25% первоначальной величины;
• содержание воды в масле свыше 2%;
• если водная вытяжка имеет кислую реакцию, то свыше 0,5%;
• наличие в масле свыше 0,5% механических примесей.

Присутствие в масле примесей, оказывающих абразивное действие, не допускается. При смене масла внутреннюю поверхность корпуса редуктора и расположенные в нём детали необходимо очистить от грязи и промыть керосином.

При струйной подаче масла к зубчатым зацеплениям (поливанием) нужно обеспечить поступление масла из расчёта не менее 3,0-4,0 л в 1 минуту на каждые 100 мм ширины колеса. Большее значение относится к быстроходным (свыше 15 м/сек.) и тяжелонагруженным редукторам. Масло должно выходить из сопла тонкими струями, покрывающими всю длину зуба.

В редукторах, обслуживаемых принудительной циркуляционной смазочной системой, масло заменяют:

• при возрастании кислотности до 4 мг КОН на 1 г масла;
• при изменении вязкости масла на 15% от первоначального значения;
• при наличии кислой реакции водной вытяжки, если содержание в масле связанной влаги (эмульсии) свыше 0,1%;
• при наличии в масле свыше 2% свободной воды или свыше 0,5% механических примесей.

В редукторах, подвергающихся при работе интенсивному нагреву, масло заменяют не реже одного раза в год. Места разъёма корпуса редукторов, крышки подшипников и крышки люков для осмотра зацеплений и заливки масла должны быть надежно уплотнены.

Не допускается работа механизма, если в редукторе обнаружен необычный шум, стук или повышение температуры масла выше допустимого предела. При работе редуктора шум, проверяемый слуховой трубкой, должен быть незначительным, ровным, без постукиваний и тресков. Зависимость между характером шума и недостатками передачи указана в .

Таблица 6.17 – Характерные шумы зубчатых передач

Характер шума	Причины, вызывающие шум
Шум, напоминающий периодическое щелканье зубьев, в особенности заметный со стороны ведомого колеса	1. Некачественное изготовление колеса – наличие больших отклонений в окружном шаге. 2. Увеличение бокового зазора между зубьями против нормы.
Резкий металлический скрежет, дребезжащий звук, вызывающий вибрацию корпуса редуктора	1. Недостаточный боковой зазор между зубьями передачи. 2. Расцентровка колёс пары. 3. Наличие острых кромок на головках зубьев. 4. Наличие на рабочем профиле зубьев неравномерной выработки.
Шум, сопровождающийся неравномерным, но непрерывным стуком в зацеплении. Прослушивается во всех местах редуктора. Ощущается вибрация корпуса редуктора	1. Недостатки профильной поверхности зубьев (полосчатость)
Цикличный, то возрастающий, то снижающийся шум. Периодичность изменения звучания совпадает с оборотами колеса	1. Наличие эксцентриситета делительной окружности колеса относительно оси. 2. Наличие накопленной ошибки группового окружного шага.
Стук в червячном редукторе	1. Чрезмерный осевой разбег червяка. 2. Большая выработка зубьев червячного колеса.

Расположение отпечатков на головках зубьев выше начальной окружности указывает на увеличение межцентрового расстояния, а расположение отпечатков ниже делительной окружности на то, что валы слишком сближены.

Если при вращении зубчатой передачи в рабочем и противоположном направлениях оба отпечатка располагаются на рабочем и нерабочем профилях у одного края зуба – это cвидетельствует о непараллельности валов.

Если при вращении зубчатой передачи в двух противоположных направлениях отпечатки на рабочем и нерабочем профилях зуба располагаются у противоположных краев зуба – это является признаком перекоса валов.

В конических зубчатых передачах 3 класса точности длина пятна касания должна быть не менее 50% длины зуба; при этом на 30% своей длины пятна касания должны быть по всей высоте зуба.

В зубчатых передачах 4 класса точности эти показатели должны быть равны cоответственно 40% и 20%.

В червячных передачах наименьшие размеры пятна касания при проверке на краску или металлический блеск должны быть не менее следующих величин:

• для передач 3 класса точности – 60% по высоте зубьев, 50% по длине зубьев;
• для передач 4 класса точности – 50% по высоте зубьев, 35% по длине зубьев.

При обнаружении неравномерного износа зубьев по длине проверяют правильность положения и прямолинейность валов зубчатой передачи.

Зубчатые колёса

Основными дефектами зубчатых колёс являются:

• выкрашивание металла на рабочей поверхности зубьев;
• трещины любого характера и расположения;
• износ зубьев по толщине;
• износ посадочного отверстия и шпоночных пазов.

Допустимая без ремонта площадь выкрашивания металла на зубьях должна быть не более 20% от площади рабочей поверхности зуба при глубине не более 5% толщины зуба. Зубчатые колёса, имеющие выкрашивание металла на трёх и менее зубьях, подлежат их восстановлению методом наплавки.

Зубчатые колёса не допускаются к сборке при следующих дефектах:

• точечном выкрашивании металла на рабочей поверхности с общей площадью более 15%;
• местном выкрашивании – более 5% площади зуба;
• ступенчатой выработке по длине зубьев;
• микротрещинах у основания зуба.

Зубчатые колёса с трещинами к дальнейшей эксплуатации не допускаются и подлежат браковке. Зубчатые колёса допускаются в эксплуатацию без ремонта при износе зубьев не более 8% по толщине для механизмов подъёма груза и стрелы и не более 12% для механизмов передвижения и поворота изделия.

Планетарный редуктор может быть с одной или более планетарными передачами.

Устройство и принцип действия планетарного редуктора

• Солнечная шестерня - в центре редуктора.
• Зубчатый венец (эпици́кл) - на периферии редуктора.
• Сателли́ты - три малые шестерни между солнечной и коронной.
• Води́ло - не показано (механически соединяет все сателлиты); сателлиты вращаются на осях водила.

В зависимости от кинематической схемы привода вращение может подводиться к любому элементу редуктора и сниматься с любого другого. При этом третий элемент должен быть заторможен. Меняя схему подвода и снятия крутящего момента в рамках одной планетарной передачи можно получать разные передаточные числа и направления вращения. Эта возможность используется в планетарных коробках передач.

Применение планетарных редукторов

Универсальные планетарные редукторы

Промышленность всего мира выпускает множество типовых серий планетарных редукторов и мотор-редукторов для использования в приводах различных общепромышленных механизмов, например отечественные 3МП . В одном типоразмере обеспечиваются различные передаточные числа от единиц до десятков и сотен. Преимущества перед обычными цилиндрическими редукторами - компактность, перед червячными - большие долговечность и КПД , в зависимости от конкретных конструкций - простота изготовления, до определённых передаточных отношений - отсутствие самоторможения.

Планетарные редукторы в грузовых лебёдках

Использование планетарного редуктора в лебёдках имеет дополнительные преимущества: двигатель, компактный редуктор и барабан лежат на одной геометрической оси; можно встроить простой механизм размыкания для размотки троса на участке с небольшим моментом; хороший КПД, меньшие требования к смазке и прогнозируемое самоторможение в сравнении с червячными. Он широко применяется в навесных автомобильных электролебёдках, тельферах, небольших стационарных грузоподъёмных механизмах. В то же время другие типы редукторов имеют свои преимущества для лебёдок: для червячных это гарантированное самоторможение и малое число элементов; для цилиндрических - отсутствие массивного вращающегося водила, что упрощает изготовление механизмов очень большой мощности.

Планетарные редукторы в электроинструменте

Распространённый ручной электроинструмент с небольшой частотой вращения рабочего органа (шуруповёрты , гайковёрты, электроотвёртки) построен, как правило, с использованием многоступенчатого планетарного редуктора. Кроме компактности при большом передаваемом моменте, небольших требований к прочности и точности корпуса самого инструмента, такой редуктор позволяет легко ввести переключение передаточных чисел («скоростей») взаимной фиксацией элементов и ограничение момента на рабочем органе - фиксацией одной из коронных шестерен регулируемой трещёткой.

В высокоскоростном мощном инструменте (сетевые дрели , цепные пилы и т. п.) смазка осей сателлитов закладываемыми при сборке консистентными составами была бы затруднена; при этом корпус редуктора, подверженный большим динамическим нагрузкам, в них изначально делается более прочным. Поэтому вместо планетарных в них, как правило, используются обычные одно-двухступенчатые цилиндрические редукторы.

Планетарный редуктор в ведущих мостах и колёсах

В то же время применение планетарных колёсных редукторов увеличивает неподрессоренные массы и разносит их от продольной оси автомобиля, вводит дополнительные детали, требующие высокой точности изготовления (минимум 8 «лишних» высоконагруженных шестерен в каждом мосте и их подшипники), добавляет точки обслуживания. В случае прямозубых редукторов (косозубая планетарная передача невозможна) значительно увеличивается шум движущегося автомобиля, усиливаемый резонансами упругого и сравнительно тонкого колёсного диска. Следствием всего этого является тенденция к отказу от такой конструкции на современных массовых машинах.

Благодаря удобству компоновки (осевая симметрия, разгрузка параллельно работающих шестерен, большое передаточное отношение, компактность) планетарные редукторы нашли применение в электрических и гидравлических мотор-колёсах транспортных машин и шасси специальной техники. Редуктор делает возможным сопряжение конструктивно оптимального встроенного двигателя с крупным медленно вращающимся колесом тихоходного агрегата. В мотор-колёсах карьерных самосвалов встречаются двухступенчатые редукторы.

С появлением сравнительно недорогих и массовых электровелосипедов требование удешевления конструкции мотор-колеса привело к использованию встроенного планетарного редуктора вместо установки магнитов ротора прямо на ступице. Такое решение увеличивает статическую тягу при меньшей массе колеса, но вызывает дополнительный шум и высокочастотные вибрации, передающиеся на раму. На текущий момент (2015 год) большинство велосипедных мотор-колёс до 500Вт - редукторные . При большей мощности диаметр мотора в ступице и номинальный ток велики, как следствие - располагаемый момент и так достаточен для лёгкого аппарата. Кроме того, создание дешёвого редуктора на такую мощность уже становится проблематичным, а с ростом скорости мощного велосипеда (100 км/ч и выше ) вибрации от быстроходного электромотора большого диаметра могут превысить допустимые.

Планетарные редукторы в коробке передач

Изредка встречаются и механические планетарные КПП, отличающиеся компактностью и безударностью включения, но при этом сложностью и дороговизной. Ранний вариант такого агрегата - коробка «Форда-Т ». Позднее планетарные коробки применялись на танках , например, советском Т-64 60-х годов. Гораздо более широкое распространение планетарные переключатели передач получили на велосипедах. «Планетарные втулки» могут иметь до 14 скоростей (как правило - три), встроенный тормоз, при аккуратном использовании долговечны и надёжны, не требуют обслуживания, однако в целом дороже и тяжелее традиционных цепных переключателей.

«Редукторный стартёр» автомобильных двигателей

В получивших в последние годы [когда? ] распространение «редукторных» стартёрах также используется планетарный редуктор. Двигатель такого стартёра работает с меньшими механическими нагрузками, имеет меньший вес, электрически более оптимален. В целом «редукторный» стартёр имеет лучший КПД и несколько меньше нагружает аккумулятор. В силу кратковременной работы редуктор может быть выполнен с бóльшими допусками и тем самым значительно удешевлён без ущерба надёжности, что важно для сравнительно недорогой запчасти. В то же время встречаются экземпляры с пластиковой коронной шестернёй, которая, хотя и наименее нагружена из всех, при некачественном исполнении резко снижает надёжность всего стартёра. шарикоподшипников могут быть сконструированы маломощные редукторы (для научных или измерительных приборов). Например, шарикоподшипниковые планетарные редукторы используются в конструкции верньера, применяемого для точной настройки радиостанции на нужную частоту приема/передачи.