Редуктори

    


Задати питання
Щоб скористатися формою, включіть підтримку JavaScript та Cookies в браузері.

 

 

Редуктором называется механизм, с помощью которого передается вращение от электродвигателя к канатоведущему органу с изменением частоты и угла вращения.

Из соображений компактности в лебедках желательно применять высокооборотные электродвигатели переменного тока. Но их частота вращения во много раз превышает необходимую частоту вращения канатоведущего органа, а вращающий момент на их валу недостаточен для подъема кабины с грузом. Вследствие этого в лифтовых лебедках применяют понижающие редукторы, позволяющие получить требуемую частоту вращения канатоведущего органа и необходимый момент на их ободе.

В лифтовых лебедках применяют зубчатые и червячные редукторы.

Зубчатый редуктор — это механизм, состоящий из системы зубчатых колес. Он имеет литой или сварной корпус, в котором размещены цилиндрические шестерни. Шестерни снабжены валами, установленными на подшипниках. Смазывание шестерен осуществляется маслом, залитым в корпус до нужного уровня. Редукторы этого типа имеют относительно низкую стоимость изготовления и достаточно высокий КПД, однако вследствие внушительных габаритов редко применяются в лифтовых лебедках.

Наибольшее распространение получили червячные редукторы. Они более компактны, чем зубчатые, и обеспечивают получение больших передаточных чисел в одной паре. Кроме того, они обладают плавностью и бесшумностью действия. Недостатками червячной пары являются сравнительно низкий КПД, повышенный износ в связи с большими скоростями скольжения в зацеплении, склонность к задирам и заеданию контактных поверхностей.

Червячный редуктор состоит из вала с червяком и червячного колеса с выходным валом, установленных в одном корпусе, обычно литом, на подшипниках. К червячному валу с помощью муфты крепится электродвигатель, а к выходному валу — канатоведущий орган. Червячное колесо состоит из ступицы, на которую напрессован бронзовый венец, зафиксированный болтами со стопорными планками.   


В лифтовых редукторах применяются червячные передачи как с цилиндрическим, так и с глобоидным червяком. Цилиндрический червяк (рис. 2.11, а) представляет собой винт цилиндрической формы с трапецеидальным профилем нарезки. В зацеплении находятся 1,5-2 зуба. Червяк прост в изготовлении и регулировании зацепления. Редуктор с таким зацеплением имеет большие габаритные размеры и массу по сравнению с глобоидным (за счет размеров червячного колеса) и имеет форму тела, образованного вращением дуги abc вокруг оси х червяка.

В глобоидной передаче все витки червяка входят в зацепление с червячным колесом. Давление на зуб венца червячного колеса в этом случае в несколько раз меньше, что позволяет уменьшить габаритные размеры и массу редуктора. По сравнению с редуктором с цилиндрическим червяком, редуктор с глобоидным червяком сложен в изготовлении и требует особой точности при сборке.

Червячные колеса обеих передач по форме не различаются. Червячный вал с червяком изготавливают из стальной заготовки путем нарезания винтовых ниток, а венец червячного колеса — из бронзы. Червяк и червячное колесо находятся в масляной ванне.

При работе редуктора действуют силы, нагружающие подшипники вала червяка в радиальном и осевом направлениях. В редукторе червячный вал опирается на две подшипниковые опоры. Одна опора снабжена подшипником, воспринимающим радиальные нагрузки, другая содержит два радиально-упорных подшипника или по одному радиальному и двухрядному упорному подшипнику, установленных в одном подшипниковом узле. Червячный вал в подшипниках закрепляют с таким расчетом, чтобы один его конец, воспринимающий радиальные и осевые нагрузки, был жестко зафиксирован в осевом направлении, а другой (с радиальным подшипником) имел возможность перемещаться в осевом направлении. Это обеспечивает компенсацию температурного расширения червячного вала.

Аналогично червячному валу нагружен вал червячного колеса, но его осевая нагрузка незначительна, вследствие чего в подшипниковых узлах нет самостоятельного упорного подшипника. Для этого вала используют радиально-упорные подшипники.


  


В редукторах применяются три способа расположения червяка: нижнее горизонтальное (рис. 2.12), верхнее горизонтальное (рис. 2.1 З) и вертикальное (см. рис. 2.9).

При нижнем расположении червяка центр тяжести лебедки находится близко к ее основанию. Благодаря этому лебедка более устойчива и компактна, а червячное зацепление хорошо смазывается. Основным недостатком при этом является утечка масла через уплотнения червячного вала; кроме того, возникает дополнительное гидродинамическое сопротивление, связанное с перемешиванием масла вращающимся червяком.

При верхнем расположении червяка утечка масла полностью устраняется. Недостатком такого расположения является ухудшение условий смазывания зацепления после длительного простоя лифта. Остаточная масляная пленка не гарантирует наличия жидкостного трения в момент пуска двигателя. Для устранения этого недостатка увеличивают скорость скольжения контактирующих поверхностей червячного зацепления за счет применения двигателя с повышенной частотой вращения ротора.

Вертикальное расположение червяка заметно улучшает условия смазывания червячного зацепления; при этом полностью исключается утечка масла. Однако при такой конструкции редуктора несколько увеличиваются потери энергии вследствие перемешивания масла червяком, частично погруженным в масляную ванну.


              


В импортных лифтах, как правило, применяются редукторы с цилиндрическим червяком. В нашей стране до недавнего времени отдавалось предпочтение глобоидным передачам. Однако в последнее время при производстве и модернизации лифтов наметилась тенденция к применению цилиндрических передач.

На рис. 2.12 представлена конструкция лифтового редуктора с нижним горизонтальным расположением глобоидного червяка. В литом корпусе 1 редуктора во взаимно-перпендикулярных направлениях расположены входной (червяк) и выходной валы. Вал глобоидного червяка 5 фиксируется в двух подшипниковых опорах. Подшипниковая опора со стороны электродвигателя испытывает только радиальные нагрузки, поэтому применяется радиальный подшипник качения 10. От перемещения вдоль вала подшипник удерживает разрезное кольцо, расположенное в проточке на валу червяка.

Наружное кольцо подшипника устанавливается в стакане 11. Подшипник может перемещаться относительно стакана в осевом направлении. Таким образом, устраняются нагрузки от температурного удлинения червяка или корпуса. Утечки масла предотвращается манжетными уплотнениями в стакане 11 и установленной под фланец стакана прокладкой.

Для предотвращения попадания в подшипник масла применяется маслоотбойное кольцо.

Подшипниковая опора червяка, расположенная с противоположной от двигателя стороны, испытывает как осевые, так и радиальные нагрузки, поэтому она состоит из двух радиально-упорных подшипников 7, собранных в стакане 2. Между внутренними и наружными кольцами подшипников установлены распорные кольца. Внутренние кольца подшипников затянуты на валу круглой шлицевой гайкой, которая стопорится шайбой, а наружные зафиксированы в стакане 2 крышкой 6, имеющей манжетные уплотнения. От попадания масла подшипники защищены маслоотбойным кольцом.

В осевом направлении положение червяка регулируется прокладками З, установленными под фланцем стакана 2. Затяжка радиально-упорных подшипников 7 регулируется помещаемыми под крышку 6 прокладками 4. Концы червяка обработаны под конус со шпонкой.

Выходной вал 13 редуктора установлен в гнездах разъемной части корпуса на роликовых конических подшипниках 14. В гнездах выполнены кольцевые проточки. В проточке гнезда, расположенного со стороны крепления канатоведущего шкива, фиксируется крышка с манжетным уплотнением. В противоположное гнездо устанавливается крышка 18 с диском 17 и поджимным винтом 19 со стопорным устройством. На выходной вал 13 насажена ступица 15 червячного колеса; между собой вал и ступица зафиксированы шпонкой. Для исключения перемещения вдоль вала ступица одной стороной упирается в выполненный на валу бурт, а с другой стороны зафиксирована внутренним кольцом конического подшипника.

Конец выходного вала 13 выполнен коническим со шпонкой. На него насаживают канатоведущий шкив, который фиксируют гайкой со стопорной шайбой.

На ступицу 15 червячного колеса напрессован бронзовый венец 16, на внешнем контуре которого нарезаны зубья червячного зацепления. Венец зафиксирован на ней болтами со стопорными планками 9.

В осевом положении червячное колесо регулируют кольцевыми прокладками 12 и поджимным винтом 19. Одновременно винтом 19 регулируют затяжку роликовых конических подшипников 14. После регулировки винт 19 фиксируют стопорным устройством.

В верхней части крышки 8 корпуса имеется смотровой люк, закрываемый фасонной пробкой с фильтром очистки заливаемого в редуктор масла. Для удаления масла из редуктора в нижней части литого корпуса 1 предусмотрена сливная трубка с резьбой, перекрываемая болтом.

Протечку масла предотвращают кольцевыми прокладками

Соосно с отверстиями под подшипники червяка в корпусе 1 со стороны входной части редуктора предусмотрен фланец, к которому болтами крепят фланцевый электродвигатель.

В верхней и нижней частях основания корпуса 1 около фланца предусмотрены отверстия с резьбой и проушины для крепления элементов тормоза, а с боковых сторон корпуса прямоугольные окна, в которых помещены колодки тормоза.

На рис. 2.13 представлен редуктор с верхним расположением цилиндрического червяка.

На рис. 2.14 представлена конструкция лебедки, применяющейся на грузовых и больничных лифтах. От лебедки, в которой используется редуктор, изображенный на рис. 2.13, она отличается тем, что в корпусе ее редуктора нет фланца для крепления двигателя. Двигатель в этом случае устанавливают на раме и крепят к ней с помощью болтов, проходящих через отверстия в его лапах.

Червячная передача характеризуется межцентровым расстоянием а и передаточным числом и:

где  — соответственно частота вращения входного и выходного валов редуктора, об/мин;

  — соответственно число зубьев червячного колеса и число заходов червяка.

В лифтовых редукторах применяются однозаходные червяки   с числом зубьев червячного колеса не менее 30

Межцентровым расстоянием а называют расстояние между центрами осей червяка и червячного колеса.

Пример обозначения редуктора: РГЛ-160-59 — редуктор глобоидный лифтовой с межцентровым расстоянием 160 мм и передаточным числом 59.