Cutii de viteze cu motor cu un raport de transmisie mare. Ce este un reductor


7 septembrie 2012

Cutia de viteze este proiectată pentru a reduce viteza unghiulară de rotație și pentru a crește cuplul

Tipuri de transmisii și tipuri de cutii de viteze

Acționarea mașinii ocupă o poziție specială în tehnologie, deoarece fără ea mișcare mecanică orice dispozitiv este imposibil. Alegerea rațională a schemei de antrenare cinematică și calculul corect al puterii cinematice determină în mare măsură cerințe atât de importante pentru mașinile proiectate, cum ar fi creșterea puterii cu aceleași dimensiuni, creșterea vitezei și a productivității, cresterea eficientei, precum și greutatea minimă și costul redus de fabricație.

Acest lucru nu este surprinzător, deoarece majoritatea oamenilor încearcă să folosească soluții dovedite, bine-cunoscute și evită schimbările mari. Acest lucru este valabil și pentru alte domenii ale vieții, de exemplu, informatică - oamenii care au fost obișnuiți cu programele lor de mulți ani sunt reticenți în a recurge la alții, slujind la fel, dar diferit în aspectși serviciul.

Dar nu te descuraja, ci demonstrează teza superiorității vehiculelor electrice. Să punem mai întâi o întrebare. De ce tramvaiele, troleibuzele și metrourile electrice au fost folosite de mulți ani în orașele mari din Polonia și din întreaga lume? Are sens să folosim aceste vehicule dacă nu sunt profitabile? Dar cum poate fi profitabil să construiești și o dată la câțiva ani să refac liniile electrice de tracțiune multimetru, dacă pot ruta cele mai moderne autobuze cu motoare diesel super-eficiente?

Cel mai frecvent la mașini antrenări mecanice . În același timp, soluțiile lor de proiectare pot fi foarte diferite, așa că treaba designerului este să găsească cea mai bună variantă, în cel mai adecvate sarcinii. Acționările mecanice de uz general ale tuturor mecanismelor de transmisie sunt cele mai utilizate pe scară largă în transmisiile vehiculelor de transport tehnologice și ușoare. Schema generalizată a acționării mecanice a mașinii de lucru include un motor, un mecanism de transmisie, o mașină de lucru și cuplaje. Și deoarece vitezele unghiulare ale arborelui motor și ale arborelui de antrenare al mașinii de lucru, de regulă, nu sunt egale între ele, pentru coordonarea antrenării mecanice se utilizează un mecanism de transmisie format dintr-un set de angrenaje mecanice.

Răspunsul este simplu - motoarele cu ardere internă nu se potrivesc niciodată cu caracteristicile motoarelor electrice. Atâta timp cât avem energie electrică, o mașină electrică va conduce aproape gratuit în comparație cu un vehicul electric. Dacă adăugăm că un astfel de tramvai nu poluează aerul din centrul orașului, vom obține un răspuns despre de ce aceste vehicule sunt mai bune decât toate celelalte - economie și ecologie.

Am văzut deja că vehiculele electrice sunt foarte rentabile - chiar și atunci când funcționează, este costisitor pentru ele să construiască propulsie electrică. Dar dacă nu putem sau nu vrem să ne conducem mașina în acest fel? Apoi folosiți baterii. Este adevărat că de zeci de ani oamenii nu au reușit să stocheze suficientă energie în baterii pentru a permite vehiculelor electrice să parcurgă distanțe lungi. Această lipsă de cunoștințe, tehnologie și materiale a fost un motiv major pentru marginalizarea vehiculelor electrice, care au depășit numărul vehiculelor diesel cu aproximativ un secol în urmă.

Angrenaj unul dintre cele mai comune tipuri de modern sisteme mecanice aplicație industrială generală. Cutia de viteze este proiectată pentru a reduce viteza unghiulară de rotație și pentru a crește cuplul. Asigurarea parametrilor funcționali necesari și a fiabilității mașinii în ansamblu depinde în mare măsură de performanța și resursele cutiilor de viteze și motoarelor angrenate. Alegere incorectă cutia de viteze poate duce la pierderi economice semnificative din cauza timpilor de oprire neplanificat, a costurilor de reparații crescute etc.

Dar acum totul s-a schimbat. Odată cu dezvoltarea bateriilor care pot stoca multă energie și pot fi reîncărcate în doar câteva minute, nimeni și nimic nu va împiedica vehiculele electrice să domine piața în următoarele câteva decenii. Unii producători de vehicule diesel-electrice sunt cunoscuți de mult timp. Inițial, au comercializat vehicule hibride, care erau de fapt vehicule diesel cu un motor electric suplimentar. Astăzi numit noile mașini hibride. Hibrizii plug-in care pot fi încărcați de la o priză electrică sunt deja mai multe vehicule electrice cu un motor suplimentar cu ardere internă.

Interesant este că invenția cutiei de viteze în mai multe etape este atribuită lui Arhimede. Descoperirea principiului construirii cutiilor de viteze mecanice a permis locuitorilor orașului său natal, Syracuse, să mute nave inamice trase la țărm de „puterea unei singure persoane”.

Cutie de viteze modernă - acesta este un mecanism complet care este conectat la motor și la mașina de lucru prin cuplaje sau angrenaje mecanice deschise. În carcasa cutiei de viteze există angrenaje sau roți melcate fixate pe arbori. Arborele se bazează pe rulmenți amplasați în prizele carcasei.

Prin urmare, există o tendință clară de a se îndepărta de utilizarea motoarelor autonome cu ardere internă și de a crește importanța pieselor electrice în vehiculele hibride. Vehiculele hibride nu sunt însă un proiect țintă, ci doar indirect, deoarece au o serie de dezavantaje. Vehiculele hibride sunt mai complexe decât gazele de ardere și sunt de obicei de 1,5 până la 2 ori mai scumpe. Când conduceți o mașină hibridă, se folosește doar una dintre părțile unității - electrică sau combustibilă, iar cealaltă - balast.

Este un fapt incontestabil că un vehicul hibrid care parcurge un traseu de, să zicem, 400 km va arde mai mult combustibil decât un vehicul diesel tradițional datorită greutății sale mai ușoare și designului mai simplu. Să revenim la prima întrebare și să încercăm să răspundem.

Cutiile de viteze sunt clasificate în funcție de următoarele caracteristici principale:

Tip transfer:

  • zimțat,
  • vierme,
  • angrenaj-vierme);

Numar de pasi:

  • într-o singură etapă,
  • în două etape etc.

Tipul de viteze

  • cilindric,
  • conic,
  • conic-cilindric etc.

Dispunerea relativă a arborilor cutiei de viteze în spațiu:

Cu mașinile electrice și care ard, este ca luminile fluorescente și becurile. Deși primele sunt mult mai scumpe, iar odată consumate, trebuie returnate la un punct potrivit pentru eliminare, datorită economiilor de energie pe care le-au înlocuit cu becuri tradiționale cu incandescență.

De asemenea, mașinile electrice sunt mai bune decât benzina în multe privințe, dintre care majoritatea sunt enumerate mai jos. Cu toate acestea, acestea nu sunt modele ideale și au două dezavantaje principale - costul ridicat al bateriilor și problema eliminării acestora după durata de viață. Cu toate acestea, aceste neajunsuri pot fi rezolvate prin îmbunătățirea tehnologiei de producție și creșterea dimensiunii acesteia.

  • orizontală,
  • vertical;

Caracteristicile schemei cinematice:

  • implementat coaxial,
  • cu pas bifurcat etc.

Cel mai des folosit astăzi cutii de viteze elicoidale , având capacitate de încărcare și eficiență ridicate: circuite cu o singură treaptă, cu două trepte, bifurcate și coaxiale, circuite cu trei trepte și bifurcate. Dacă aspectul mașinii și al motorului necesită o aranjare ortogonală a arborilor de mare viteză și de viteză mică (adică axele arborilor se intersectează la un unghi de 90 °), atunci aplicați conic sau conic-cilindric cutii de viteze în două trepte și trei trepte.

Mașinile electrice au o eficiență foarte mare, astfel că distanța parcursă este chiar de câteva ori mai ieftină decât o mașină cu ardere. Mașinile electrice sunt foarte ușor de construit, motoarele electrice au foarte puține părți mobile, reducând șansa defecțiunilor și costurile de funcționare. Extragerea oricărui combustibil fosil, livrarea acestuia într-o centrală electrică și transformarea lui în energie electrică și apoi trimiterea energiei electrice către destinatar, încărcarea vehiculelor electrice și transformarea energiei electrice în propulsia vehiculului electric este un proces mai economic decât extragerea petrolului străin, luând o rafinărie și înlocuirea acesteia. pentru combustibil, combustibil pentru benzinării și combustibil pentru conducerea mașinii. Mașinile electrice pot recupera energie electrică din frânare, mărindu-și autonomia în timpul conducerii, de exemplu în oraș sau la munte. Utilizarea frânării regenerative duce la o reducere semnificativă a uzurii frânei. Recuperarea energiei are și aspectul ei de mediu. - Din păcate, vehiculele electrice, printre altele, sunt mult mai scumpe decât motorina din cauza performanțelor scăzute și a prețurilor mari ale bateriilor. Această situație se va schimba în timp. Electricitatea poate fi generată din orice combustibil fosil, biomasă sau surse regenerabile, în timp ce motoarele cu ardere internă au nevoie de anumite tipuri de combustibil. Arderea combustibililor fosili într-o centrală electrică profesionistă, reglementată, cu filtre de poluare de înaltă eficiență, este mult mai eficientă și mai ecologică decât arderea combustibililor individuali în milioane de mașini sub nasul oamenilor care merg. - Deși bateriile sunt sigure de utilizat și pot dura 10 ani, întrebarea rămâne ce se va întâmpla cu ele după durata de viață. O mașină electrică nu trebuie să aibă cutie de viteze sau ambreiaj, așa că poți călători confortabil. Vehiculele electrice sport nu necesită schimbări pentru a obține o accelerație foarte bună. Motoarele electrice sunt incomparabil mai departe de gazele de eșapament, permițând ocazional călătorii „silențioase” și ascultarea confortabilă a muzicii. Toate țările din lume își pot produce propria energie electrică, astfel încât nu trebuie să importe petrol străin din ce în ce mai scump. Deoarece electricitatea poate fi obținută în mai multe moduri de la tipuri diferite combustibili fosili, economia devine automat mai puțin sensibilă la absența sau la prețul mai ridicat al oricărui combustibil fosil. Vor fi dezvoltate metode ieftine și sigure de eliminare sau eliminare? . În concluzie, vehiculele 100% electrice sunt mult mai bune decât vehiculele diesel și hibride.

Cu o dispunere coaxială a mașinii de lucru și a motorului, optim cutii de viteze planetare * - cel mai ușor și mai compact cu rapoarte mari de transmisie. Dar ele nu pot fi utilizate pentru mecanisme precise din cauza dificultăților cu golurile de eșantionare. În plus, inerția reductoarelor planetare este mai mare decât cea a celor cilindrice, datorită momentului mare de inerție al suportului.

Bateriile sunt singurul lor punct slab, dar devin din ce în ce mai bune an de an. La începutul articolului, teza despre superioritatea vehiculelor electrice față de motoarele cu ardere internă va confirma cu siguranță viața. Astăzi, nu putem decât să spunem că numărul de vehicule electrice produse crește foarte rapid, iar în următorii ani vor apărea pe piață câteva modele noi de vehicule electrice.

Cu mașinile electrice și arse, sunt ca lămpile și becurile. Au înlocuit becurile tradiționale cu unele economice. A fost o glumă? Da, se va putea scrie peste 100 de ani, pentru că deocamdată cu toții ne amintim foarte bine că becurile tradiționale dispar de pe rafturi din cauza Comisiei Europene.

Cutiile de viteze care folosesc angrenaje melcate (elicoidal melcat, globoid, spiroid, pinten melcat și melcat elicoidal) pot oferi un raport de transmisie ridicat la un nivel scăzut de zgomot, dar au eficiență și resurse scăzute. Cutia de viteze și motorul electric sunt adesea combinate într-un singur bloc, care se numește motorreductor . Ca elemente de antrenare universale, aceste blocuri își găsesc aplicația în aproape toate domeniile industriei. Utilizarea motoarelor face posibilă simplificarea și reducerea semnificativă a costului designului unității, reducerea dimensiunilor acestuia, precum și a costurilor de întreținere. Cutiile de viteze sunt standardizate și produse în serie de fabrici specializate de construcții de mașini. Și, deoarece nevoile industriilor sunt foarte diverse, există și multe varietăți de cutii de viteze.

Prin urmare, pentru a acumula acești 10 kWh, trebuie să folosiți o masă de cel puțin 1,2 tone. Nu este cazul acestor baterii. Corporațiile nu vor să piardă controlul pieței și știind că inevitabil va veni era vehiculelor electrice. El caută să perpetueze credința că numai bateriile chimice sunt capabile să stocheze energia necesară. Electricitatea este transformată în faza de încărcare a masei rotative din bateria cinetică. Această masă rotativă este rotorul generatorului. Pentru a opri complet mișcarea de rotație a acestui generator, acesta trebuie să fie încărcat cu cel puțin câteva zeci de kilowați.

Clădirea cutiei de viteze internă astăzi

Ca și alții, această ramură de producție a trecut prin toate dificultățile proceselor de criză din economia rusă. Reducerea volumelor de producție în inginerie mecanică a dus la scăderea cererii de cutii de viteze. Astăzi, majoritatea cutiilor de viteze de uz general care oferă Producătorii ruși, sunt modele dezvoltate în anii 1960–1980. Aceste cutii de viteze au fost încorporate în proiectarea a numeroase mașini și mecanisme și sunt utilizate și astăzi. Din diverse motive, chiar și în proiecte noi de echipamente industriale, este adesea stabilit și aplicat modele standard cutii de viteze si motoreductoare ale acelor ani.

Avantajul acestui sistem este timpul de încărcare de aproximativ 20 de minute. Și independența față de fabricile chimice care produc baterii chimice foarte scumpe. Deoarece după fabricarea unei baterii cinetice, aceasta nu își pierde performanța timp de mulți ani. Este doar un motor electric foarte eficient. Cu magneți permanenți pe rotor și înfășurări ale motorului și generatorului în grajd. O astfel de baterie a redus frecarea mecanică la aproape zero, astfel încât se poate învârti fără sarcină pentru o perioadă foarte lungă de timp.

Rotorul este suspendat într-o carcasă etanșată pe rulmenți magnetici. Nu există rezistență la aer în interior. Designul mașinii finite a fost prezentat odată la televizor. A avut performanțe mai bune decât modelele prezentate astăzi. Din păcate, se pare că cineva a plătit o sumă uriașă pentru a face proiectul să dispară în adâncul arhivei. Pentru că au un alt avantaj.

Trebuie să recunoaștem că, în ciuda utilizării pe scară largă a acestor cutii de viteze, acestea nu mai satisfac cele moderne cerinte tehnice, sunt necompetitive în comparație cu analogii străini și, în majoritatea cazurilor, utilizarea lor în producția modernă este neprofitabilă. Pentru a schimba situația nefavorabilă care s-a dezvoltat în industria autohtonă a cutiilor de viteze, producătorii ruși de top își dezvoltă activitățile în mai multe direcții simultan, principala dintre acestea fiind extinderea gamei de produse fabricate, ținând cont de ceea ce oferă companiile străine, cum ar fi: precum și noi tipuri de cutii de viteze; modernizarea modelelor standard; îmbunătățirea transmisiilor mecanice; îmbunătățirea calității produselor prin respectarea strictă a operațiunilor tehnologice și căi diferite Control. Să vedem ce se face astăzi în fiecare dintre aceste domenii.

Au un mare impuls. Când încercați să le rotiți în jurul corpului satelitului. Inerția masei rotative duce la faptul că întregul satelit se rotește, iar giroscopul este în același loc. Toate aceste considerente tehnice au foarte mult sens. Mașina electrică este periculoasă pentru multe industrii. Petrolul importat aduce profituri uriașe în rafinare și distribuție. Aceasta este o sursă serioasă de venit pentru stat. 70% din reparațiile auto sunt sistemul de propulsie. Singurul lucru care poate schimba aceste situații este o catastrofă ecologică.

Noi modele de cutii de viteze domestice

În nomenclatura tradițională rusă a cutiilor de viteze tipice, încă lipsesc multe dimensiuni și versiuni standard de cutii de viteze și motoare angrenate. Una dintre modalitățile de creștere a competitivității cutiilor de viteze rusești este extinderea gamei de produse oferite, ținând cont de faptul că numeroase companii străine de cutii de viteze furnizează consumatorilor ruși.

Schimbările meteorologice violente și previzibile distrug culturile din întreaga lume. Există o vorbă care spune că este mai bine să te gândești pe stomacul gol. De data aceasta poate fi necesar. Până acum, nu există pastile pentru stigmatizare și nici imaginație. Acesta este mai mult marketing decât util.

Când oamenii călătoresc prin oraș, prin dimensiuni, reușesc să recupereze câteva procente din energie. Un obiect de o tonă sau mai mult, accelerat la viteza dorită, este o încărcătură destul de bună de energie. Înlocuire bateriilor, condensatorilor, încărcare rapidă. Pentru că întotdeauna va exista cineva de pe altă planetă.

În acest sens, cele mai active companii precum STC "Reductor"(Sankt Petersburg), STC „Drive Technology” (Moscova). Lista de produse pe care le oferă le include aproape pe toate tipurile existente cutii de viteze industriale generale si motoreductoare. Gama lor de produse include mai multe serii de angrenaje melcate, angrenaje cilindrice, angrenaje conice și angrenaje cicloidale. De exemplu, STC „Privodnaya Tekhnika”, ținând cont de nevoile clienților, și-a extins recent gama cu o nouă serie angrenaje melcate si motoreductoare 7Ch.

Cutiile de viteze cu melc ușor de operat și moto-reductoarele din seria 7Ch/7Ch2 (7MCh/7MCh2) sunt proiectate pentru mașini cu moduri de funcționare intermitentă și continuă. Cutiile de viteze sunt disponibile în 30 de versiuni, inclusiv cele cu un arbore de ieșire cu două fețe, care este deosebit de convenabil pentru utilizarea la mașinile de ridicare și transport. Ele sunt recomandate a fi utilizate pentru transmisia de putere de până la 10 (15) kW.

Utilizare largă angrenaje melcateîn inginerie mecanică, se datorează în primul rând confortului structurii de transmisie și unei game largi de rapoarte de transmisie într-o singură etapă - de la 5 la 100. În același timp, angrenajele au un raport mare de suprapunere și, ca urmare, un nivel scăzut de activitate de zgomot și vibrații. Principalul lor dezavantaj este o eficiență redusă (60–80%) datorită vitezei mari de alunecare în plasă. În proiectarea cutiilor de viteze din seria 7Ch, a fost posibil datorită selecție optimă parametrii vierme pentru a crește eficiența cu o medie de 5-10%.

Viermele evolvente ZI, șlefuite și lustruite, sunt fabricate din oțel celit, aliat cu crom, nichel și molibden. Roțile melcate dintr-un aliaj special pe bază de bronz sunt turnate centrifug pe un centru din fontă grafit. Carcasele angrenajelor de dimensiuni mici și medii ale acestei serii, precum și picioarele de susținere detașabile, sunt realizate prin turnare prin injecție din aliaj de aluminiu de înaltă rezistență. Labele detașabile permit consumatorului să aleagă în mod independent cea mai bună opțiune pentru instalarea cutiei de viteze sau motorreductor „la loc”.

SA „Reductor” (Barysh, regiunea Ulyanovsk) este specializată în producția de cutii de viteze melcate cu una și două trepte. Astăzi, fabrica produce toate dimensiunile standard de cutii de viteze pentru uz industrial general, oferind șase opțiuni pentru amplasarea perechii melcate în spațiu, cinci opțiuni pentru montarea cutiei de viteze și opt opțiuni de asamblare. După dezvoltarea în 2001 a noului design al cutiei de viteze Ch-40, compania a extins gama acestor cutii de viteze, iar astăzi include Ch-40, 1Ch-63A, 5Ch-80, 5Ch-100, 5Ch-125, 1Ch-160, 5Ch2-125 și 1Ch2-160.

A extins semnificativ gama de tehnologie de acționare produsă și St. Petersburg JSC „Reductor de plante”. Întreprinderea a introdus în producția de masă o gamă largă de cutii de viteze melcate cu o singură treaptă și în două trepte și motoare reductoare. A fost lansată producția de motoare cu angrenaj elicoidal cu melc în două trepte, ale căror caracteristici de proiectare asigură o creștere a cuplului, o creștere a sarcinii radiale în consolă pe arborele de ieșire și o creștere a duratei de viață a motoarelor cu angrenaje.

Uzina de viteze Izhevsk (JSC „Reductor”) - un lider binecunoscut în dezvoltarea și producția de angrenaje, în principal cilindrice. Luând în considerare cererea mare pentru angrenaje melcate cu o singură treaptă, această întreprindere produce astăzi mai multe modele ale acestor produse universale, inclusiv Ch-80, Ch-100, Ch-125, 1Ch-63A, 1Ch-160, Ch2-160. Toate modelele sunt capabile să transmită atât sarcini constante, cât și variabile într-o direcție și invers. Distanțele centrale optime fac posibilă rezolvarea cu succes a problemelor de proiectare pentru a optimiza aspectul mecanismelor proiectate.

Fabrica a stăpânit opt ​​opțiuni de asamblare. Cutiile de viteze pot funcționa cu șase aranjamente diferite ale perechii melcate în spațiu. Frecvența de rotație a arborelui de intrare - nu mai mult de 1800 rpm. Toate carcasele cutiilor de viteze melcate fabricate au aripioare care îmbunătățesc disiparea căldurii. Pentru racirea cutiilor de viteze arborele vierme ventilator instalat. Pentru a preveni scurgerile de ulei, locurile capacelor rulmentului din cutiile de viteze Ch-100, Ch-125 și Ch-160 sunt sigilate cu inele. În plus, planta a stăpânit producția de foarte încărcate cutii de viteze elicoidale tip 6T-uri cu perechi de angrenaje solide cu angrenaje Novikov. În prezent, seria unificată 6Ts include cutii de viteze cu una, două, trei și patru trepte cu distanțele centrale ale treptei de ieșire de la 100 la 250 mm și rapoarte de transmisie de la 1,25 la 1000.

Utilizarea trenului de angrenaj nitrocarburat al lui Novikov cu un profil special al dinților roții a făcut posibilă abandonarea unor astfel de operațiuni de finisare, cum ar fi bărbierirea angrenajului, șlefuirea angrenajului și șlefuirea angrenajului, care cresc costurile forței de muncă și, ca urmare, costul cutiei de viteze. Capacitatea de încărcare a transmisiei cu angrenaje a cutiei de viteze de tip 6Ts este de 1,3-1,5 ori mai mare în comparație cu omologul său evolvent. Cu aceleași rapoarte de transmisie ale cutiilor de viteze din seria 6Ts2 și 1Ts2U, cuplul nominal pe arborele de ieșire pentru 6Ts2-160 este de 4000 Nm, iar pentru 1Ts2U-160 este de doar 1250 Nm. Sarcina în consolă radială admisibilă aplicată în mijlocul părții de aterizare pentru aceste modele este de 16.000 și, respectiv, 9.000 N.

Găsiți aplicații în inginerie mecanică și dezvoltări anterior nerevendicate ale fabricii, incl. cutii de viteze de înaltă precizie 5Ts2 cu angrenaje în evolventă măcinate, cutii de viteze planetare și biele PSH și motoare cu angrenaje MPSh. Având în vedere interesul crescut al consumatorilor pentru cutiile de viteze planetare coaxiale cilindrice și compacte, care sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de mașini-unelte și instrumente, Centrul de Cercetare și Dezvoltare din Moscova „Privodnaya Tekhnika” a început producția. noua serie cutii de viteze cilindrice din seria 7Ts. Ele se caracterizează prin eficiență și fiabilitate crescute, precizie cinematică crescută și funcționare lină, precum și nivel scăzut zgomot și vibrații.

SA „Elektromekhanika” (Sankt Petersburg) este angajată în proiectarea și furnizarea de cutii de viteze pentru transmisia puterii de la 1,5 la 220 kW cu raport de transmisie până la 150 în versiunile verticale și orizontale. Echipamentele dezvoltate de specialiștii acestei întreprinderi concurează cu succes în ceea ce privește caracteristicile de calitate cu produse similare de la Hansen, Sumitomo etc. În urmă cu ceva timp, aici a fost proiectată o cutie de viteze de un tip fundamental nou pentru acest producător - cilindrică, orizontală, coaxială cu o putere transmisă de 30 kW și o durată de viață estimată de 72.000 de ore. Cuplul pe arborele de viteză mică în acest design este de 1910 Nm, raportul de transmisie este de -9,7962. O serie de cutii de viteze elicoidale conice și planetare este gata să fie pusă în producție.

planetar numite roți dințate care conțin roți dințate cu axe în mișcare. Transmisia constă dintr-o roată centrală cu dinți externi („soare”), o roată centrală cu dinți interni („coroană”), purtător și sateliți. Sateliții se rotesc în jurul axelor lor, împreună cu axa din jurul roții centrale, adică fac o mișcare similară cu mișcarea planetelor. (De aici și denumirea de „angrenaje planetare”.) Principalele avantaje ale unui angrenaj planetar includ capabilitățile sale cinematice largi, compactitatea și greutatea redusă.

Trecerea de la angrenaje simple la angrenaje planetare permite în multe cazuri reducerea masei produselor cu 2-4, și uneori chiar mai mult. În plus, principiul planetar face posibilă obținerea unor rapoarte mari de transmisie fără utilizarea angrenajelor cu mai multe trepte. Acest lucru reduce pierderile, simplifică proiectarea suporturilor și, în același timp, crește resursa cutiei de viteze în ansamblu, ceea ce duce la o scădere a costurilor de operare pentru consumatori. Angrenajele planetare oferă același tip și caracteristici stabile, indiferent de sensul de rotație al arborelui de intrare. Cu alte cuvinte, sunt reversibile, ceea ce este deosebit de important pentru mecanismele în care este necesară schimbarea direcției de rotație.

Cu o serie de avantaje, angrenaj planetar creează anumite dificultăți producătorilor de cutii de viteze. De exemplu, impune cerințe sporite privind precizia producției și instalării, astfel încât producția de cutii de viteze planetare are propriile sale specificități și necesită echipamente speciale, dispozitive de fixare și, bineînțeles, experiență în dezvoltarea și producerea unor astfel de echipamente. Adesea, la proiectarea cutiilor de viteze planetare, este necesar să se recurgă la soluții nestandard.

Având în vedere avantajele și interesul pentru cutiile de viteze planetare, STC „Privodnaya Tekhnika” vinde cutii de viteze planetare de la compania italiană Brevini Riduttori pe drepturi de distribuție. Cutii de viteze cu lanternă planetară (PCR), care oferă CNE "AVVI"(Yoshkar-Ola, Republica Mari El), sunt optime pentru sisteme tehnice unde este necesar să se asigure o putere mare transmisă cu dimensiuni și greutate minime ale unității, precizie cinematică ridicată, fiabilitate și durabilitate. PCR-urile au o capacitate mare de încărcare și suprasarcină datorită angrenajului cu mai multe perechi din transmisie.

Raporturile de viteză într-o singură etapă sunt caracterizate de următoarele numere: pentru o singură treaptă - de la 10 la 80, pentru o treaptă în două - de la 100 la 6400. În plus, PCR are o eficiență ridicată: 0,94 pentru o singură etapă și 0,75 pentru o etapă în două etape. Cuplul nominal al acestor cutii de viteze variază de la 40 la 4500 Nm, nivelul de zgomot este de 60–70 dB, iar durata de viață este de peste 20.000 de ore.

Modernizarea cutiilor de viteze tipice

Îmbunătățirea cutiilor de viteze standard este a doua direcție importantă în activitatea producătorilor ruși de cutii de viteze. Modernizare bazată pe cele mai noi tehnologii iar inginerie și cercetarea științifică măresc competitivitatea produselor interne și le permite consumatorilor ruși să modernizeze rapid și rentabil echipamentele tehnologice. Înlocuirea cutiilor de viteze standard eșuate cu altele modernizate oferă întreprinderilor economii de costuri de câteva ori mai mari decât costul cutiei de viteze în sine.

În modernizarea cutiilor de viteze standard, unul dintre principiile principale este principiul continuității constructive. Aceasta înseamnă că proiectele de cutii de viteze modernizate (motoare reductoare) sunt construite pe baza produselor anterioare, utilizate anterior sau prevăd păstrarea tuturor dimensiunilor de conectare, ceea ce permite consumatorilor să treacă la utilizarea modelelor îmbunătățite în locul celor standard, fără niciun fel. costuri adiționale.

Centrul de Cercetare și Dezvoltare „Reductor” din Sankt Petersburg a fost unul dintre primii care a modernizat cutiile de viteze în serie și motoare de tip 3MP, MTs2S, 2Ch, Ch2, MCh, TsCh, MTSCh etc., fabricarea acestora. În plus, cutiile de viteze și motoreductoarele modernizate diferă în ceea ce privește numărul de porniri melcate și numărul de dinți de roată, dimensiunea și locația petei inițiale de contact, duritatea dinților roții etc.

Aceste diferențe le oferă performanțe, fiabilitate și eficiență îmbunătățite. Ca rezultat, durabilitatea cutiilor de viteze și motoarelor îmbunătățite la aceleași sarcini a crescut de 1,6-3 ori. Ei sunt capabili să perceapă sarcini crescute de 1,4–2 ori cu o rezistență și eficiență crescute simultane la uzură (pentru angrenaje melcate și motoare angrenate). Capacitatea de a percepe sarcini crescute previne apariția situațiilor de urgență asociate cu defecțiunile cutiilor de viteze. Iar durata de viață crescută oferă economii de câteva ori mai mari decât costul cutiei de viteze în sine.

Modernizarea cutiilor de viteze seriale și a motoarelor de tip 3MP, MTs2S, 2Ch, Ch2, MCh, TsCh, MTsCh etc. este, de asemenea, realizată de Centrul de Cercetare și Dezvoltare din Moscova „Privodnaya Tekhnika”. Menținând toate dimensiunile de conexiune și de gabarit, cutiile de viteze și motoarele modernizate ale acestei întreprinderi se caracterizează printr-o durată de viață crescută de 1,6-2 ori, capacitatea de a percepe sarcinile crescute de 1,4-1,6 ori (care, la rândul său, previne defecțiunile și situații de urgență), eficiență crescută (în cutii de viteze melcate și elicoidale). Economiile de energie la utilizarea acestora pot ajunge la 30%.

Îmbunătățirea angrenajului angrenajului și angrenajelor melcate

Aceasta este una dintre cele mai importante rezerve pentru creșterea competitivității cutiilor de viteze și motoarelor rusești. Mai mult decât atât, vorbim nu numai despre fabricarea conștiincioasă și de înaltă calitate a angrenajelor și cutiilor de viteze în conformitate cu documentația de proiectare, ci și despre crearea de angrenaje cu proprietăți de proiectare și operaționale speciale bazate pe noile cunoștințe și know-how științific.

Un exemplu este experiența STC „Reductor”. Inițial, în modelele tipice 2Ch-40, 2Ch-63, 2Ch-80 și alte cutii de viteze, conform principiului economiei maxime a tăietorilor melcat și ușurinței de asamblare a cutiilor de viteze, a fost prevăzut un angrenaj melcat modificat, în care inițial plasturele de contact este situat în partea de mijloc a dintelui roții. Această caracteristică de design a fost motivul principal pentru apariția zgârieturilor pe suprafața dinților, generarea intensă de căldură, eficiența redusă a cutiei de viteze și durabilitatea scurtă a angrenajului melcat. Acum, în cutiile de viteze modificate, compania folosește locația optimă a punctului de contact inițial recomandat de oamenii de știință la capătul dintelui la ieșire. Doar datorită acestei inovații, eficiența a crescut cu 5–8%, uzura dinților și încălzirea a scăzut, iar durata de viață a cutiei de viteze a crescut de 1,2–1,4 ori.

În prezent, STC „Reductor” deține tot know-how-ul privind designul și caracteristicile tehnologice ale angrenajelor melcate toroidale (cu melc concav) și fabrică angrenaje melcate pe baza acestora. Acest tip de implicare oferă o serie de avantaje față de cele standard. De exemplu, menținând aceeași sarcină, durata de viață a cutiei de viteze este crescută semnificativ (de 1,5-2 ori) și sarcina transmisă acesteia (de 1,3-1,4 ori), eficiența transmisiei (cu 10-30%) și puterea acestuia crește. În plus, noul design oferă condiții de lubrifiere îmbunătățite în zona de contact.

Cutiile de viteze economice cu melc cu angrenaj toroidal (cu melc concav) sunt de asemenea prezentate în gama de produse a STC „Drive Technology”. Pe baza angrenajului melcat cilindric-toroidal dezvoltat de specialiștii uzinei „Reductor” din Sankt Petersburg, sunt introduse în producție cutii de viteze și motoreductoare, care se disting printr-o creștere de 1,6 ori a capacității de încărcare și un grad crescut. de precizie în ceea ce privește netezimea angrenajului.

Conform principalelor caracteristici tehnice, aceste produse nu sunt inferioare omologilor occidentali. În angajarea cilindric-toroidală, mai mare specie celebră Roțile melcate se suprapun, adică mai mulți dinți sunt cuplati - până la 7 în același timp. Și locația liniilor de contact ale roții * oferă Condiții mai bune pentru formarea unui strat de ulei hidrodinamic purtător între suprafețele de lucru. Forța radială în cuplare este redusă. Nu există nicio forță axială pe arborele de viteză mică.

Astăzi, instalația „Reductor” produce în masă motoreductori 2MRCT-63, cu cilindru elicoidal, toroidal în două trepte, cu o distanță între axele treptei de viteză mică de 63 mm, cu viteze ale arborelui de ieșire de la 88 până la 2,7 rpm, cu un cuplu a arborelui de ieșire de până la 210 Nm, cu motoare de la 2,2 la 0,25 kW. Următoarea linie este producția în masă a cutiilor de viteze elicoidale-toroidale cu distanțele centrale de 40, 63, 80 mm în locul cutiilor de viteze cu melc larg utilizate de tipurile 2Ch-40, 2Ch-63, 2Ch-80 și producția de serie de transmisii elicoidale în două trepte. motorreductor cilindru-toroidal cu distanțele centrale de trepte de viteză mică 80 și 100 mm.

Ce să țineți cont atunci când alegeți o cutie de viteze

După cum sa menționat deja, selectarea cutiei de viteze este o sarcină complexă și responsabilă. Acest lucru, în special, poate explica inerția binecunoscută a consumatorilor care, prin forța obișnuinței, se străduiesc să obțină exact marca de cutie de viteze care era folosită înainte. De aceea, astăzi predomină pe piața rusă de viteze cutiile tipice Ch, 2Ch, Ch2, 3MP, MTs2S, RM, RDC, Ts2U, Ts2N, Ts2, KTs1, KTs2 etc.

A doua cea mai frecventă dorință a clienților - preturi minime pentru cutii de viteze. (Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea producției, criteriul ieftinității este înlocuit cu alți indicatori, mai importanți și mai profitabili din punct de vedere economic: calitatea, fiabilitatea, durabilitatea cutiei de viteze și, în consecință, rentabilitatea acesteia și rentabilitatea finală a cumpărare.) Odată cu extinderea gamei, devine din ce în ce mai dificil pentru consumator să navigheze pe piața cutiei de viteze. În acest caz, se poate recomanda principiul preferinței economice. De exemplu, o cutie de viteze cu melc elicoidal (sau un motor angrenat) este mai de preferat atunci când se înlocuiesc cutii de viteze melcate obișnuite cu una și două trepte (Ch, 2Ch, Ch2).

Utilizarea cutiilor de viteze cu melc elicoidal și a motoreductoarelor în locul cutiilor de viteze Ch, 2Ch și Ch2 face posibilă creșterea duratei de viață a cutiei de viteze de cel puțin 2-3 ori (la același cuplu nominal) și, prin urmare, obținerea unui Economii de costuri de 2-3 ori la repararea și înlocuirea cutiei de viteze. Acest efect se realizează prin scăderea vitezei de rotație a viermei datorită etapei cilindrice. Și din moment ce o cutie de viteze elicoidală cu melc este mai eficientă decât un angrenaj melcat cu o singură treaptă sau în două trepte, economiile de energie pot varia de la 10 la 30%. În plus, cutia de viteze cu melc elicoidal face posibilă transmiterea unui cuplu crescut de 1,4–1,6 ori și perceperea sarcinilor de pornire crescute, ceea ce face posibilă intensificarea funcționării echipamentului.

Comparați caracteristicile unui motor cu angrenaj elicoidal cu melc МЦЧ-100-80 produs de STC "Reductor" cu propriul produs - MCH-100-80. Cu alte caracteristici egale, cum ar fi distanța centrală, raportul de transmisie, viteza motorului, MCH-100-80 are un cuplu nominal pe arborele de ieșire de 660 Nm, iar MCH-100-80 - doar 300 Nm. Eficiența MCC-100-80 ajunge la 0,84. Pentru motorreductorul MCH-100-80, această cifră este de numai 0,64. Durata de viață a MTsCh-100-80 la același cuplu este de 3-4 ori mai mare. (Durata de viață triplă oferă consumatorului o economie de cost triplă, iar datorită cuplului nominal crescut, defecțiunile în situații de urgență sunt excluse.)

Astfel, la aproximativ aceleași prețuri, este de preferat motorul cu angrenaj elicoidal MTsCH-100-80. Doar costul energiei electrice economisite datorită eficienței crescute în acest caz va fi aproape de costul achiziționării acestui motorreductor.

Un alt factor de luat în considerare atunci când alegeți o cutie de viteze. Același tip de cutie de viteze realizat de diferiți producători conform acelorași desene, având asemănări structurale externe și interne, pot diferi semnificativ în ceea ce privește indicatorii tehnici, calitatea și fiabilitatea funcționării. Există mulți factori cunoscuți pentru reducerea indicatorilor efectivi de performanță ai calității și fiabilității cutiilor de viteze fabricate conform acelorași desene - de la lipsa controlului metalului de intrare, calitatea turnării etc. la cei mai complexi, cum ar fi o inițială neoptimală. punct de contact, duritate neuniformă de-a lungul înălțimii dinților etc. Aceste diferențe sunt invizibile pentru consumatori în etapa de cumpărare și apar numai în timpul funcționării sub formă de supraîncălzire a cutiei de viteze, zgomot crescut, uzură rapidă sau spargere a dinților.

Astfel, respectarea tuturor condițiilor proces tehnologic producția și controlul pe mai multe niveluri sunt una dintre condițiile pentru îmbunătățirea calității produselor, care poate fi realizată numai de întreprinderile cu baza tehnologică necesară, laboratoare de testare.


Motoarele electrice au multe avantaje față de motoarele cu ardere internă. Aceasta este ieftinitatea electricității ca combustibil, versatilitatea, respectarea mediului, astfel de motoare nu trebuie curățate de reziduurile de combustibil ars etc. Singurul dezavantaj este cuplul slab. Conform legilor fizicii, tensiunea oferă viteza de rotație, puterea curentului, cuplul. Utilizarea motoarelor electrice de mare amperi nu este recomandată, deoarece pentru a obține o eficiență ridicată este necesar fie să se utilizeze conductori din metale prețioase cu rezistență scăzută, fie să se obțină efectul de supraconductivitate la foarte mult timp. temperaturi scăzute. Aceste opțiuni dispar, din cauza costului lor ridicat. Cu toate acestea, mintea umană ciudată a găsit o soluție la această problemă.

Motoreductor se transformă de mare viteză rotația rotorului motorului electric într-un mod inferior, dar cu un cuplu mare. Având în vedere că în motoarele electrice curent alternativ viteza rotorului este de 50 de rotații pe secundă, iar constanta este limitată doar de tensiunea de pe înfășurare, de numărul de perii și caracteristici de proiectare, apoi, cu o sarcină minimă pe rotor, puteți obține un cuplu ridicat cu o eficiență de până la 98%.

De exemplu, vă puteți familiariza cu gama celor mai comune modele - cutii de viteze de la producătorul Technodrive.

Tipuri de motoare cu angrenaje

Conform designului mecanismului de transmisie:

Planetar - cel mai comun și fiabil, cea mai mare eficiență. Rotorul este conectat la actuator prin intermediul unor angrenaje. Dezavantajul este ca nu au moment de accelerare si franare.

Vierme - rotor și actuator conectate roată melcatși, așa-numitul vierme (șurub). Avantaje - accelerare și frânare lină. Dezavantaje - randament scazut si raport de transmisie, functioneaza doar la viteze medii.

Cilindrică (plată, coaxială) - eficiență ridicată, capacitatea de a schimba rapoartele de viteză în timpul funcționării mecanismului. Dezavantajul este un design mai complex, respectiv un preț mai mare.

După numărul de elemente intermediare - 1,2,3 ... în trepte.

Conform metodei elementelor de cuplare - angrenaj, val.

Conform specificului de funcționare - deschis, închis.

Aplicație

Principalele domenii de aplicare sunt inginerie mecanică, industria prelucrării lemnului, în transportoare, mașini electrice, ascensoare.

Pentru mecanismele cu viteze mari ale actuatorului, în care cuplul nu joacă un rol special: mașini de strunjit și frezat, ferăstrău circular, este mai indicat să folosiți o cutie de viteze cu angrenaj melcat.

În mașinile de laminare a metalelor, extrudere și alte unități în care cuplul este important, se folosesc cutii de viteze cu angrenaj planetar sau cilindru.

Pentru unitățile de tip transportoare (cu bandă, transportoare cu șurub), sunt de preferat motoreductori cilindric în mai multe trepte, deoarece prin modificarea raportului de transmisie, puteți regla viteza benzii.

La ce ar trebui să fiu atent când aleg un motorreductor?

Familiarizați-vă cu parametrii electrici. Tip de curent: dacă este variabil - numărul de faze, necesitatea de împământare; dacă este constantă - tensiunea consumată și puterea curentului. Apropo, atunci când porniți prima dată motor-reductorul, acordați atenție căderii de tensiune în momentul pornirii. Dacă mai mult de 10-12% - înlocuiți cablajul, în caz contrar, probabilitatea de incendiu este prea mare.

Alege un motorreductor cu specificatii tehnice putin mai sus decat este necesar. O plată în exces de 10-15% va plăti mai mult cu o durată lungă de viață și siguranță.







2022 winplast.ru.