Ремонт редуктора своими руками
Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.
Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым. Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много. В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.
Достоинства и недостатки планетарных передач
Планетарная передача выигрывает у простых зубчатых механизмов аналогичной мощности компактным размером и массой меньшей в 2 — 3 раза. Используя нескольких планетных шестерней, достигается зацепление зубьев на 80%. Нагрузочная способность механизма повышается, а давление на каждый зубец уменьшается.
Кинематическая характеристика планетарного механизма доходит до 1000 с малым числом зубчатых колёс без применения многорядных конструкций. Помимо передачи планетарная схема способна работать как дифференциал.
За счёт соосности валов планетарного механизма, компоновать машины проще, чем с другими редукторами.
Применение планетарного ряда в АКПП снижает уровень шума в салоне автомобиля. Сбалансированная система имеет высокую вибропрочность за счет демпфирования колебаний. Соответственно снижается вибрация кузова.
Недостатки планетарного механизма:
- сложное производство и высокая точность сборки;
- в сателлиты устанавливают подшипники, которые выходят из строят быстрее, чем шестерня;
- при повышении передаточных отношений КПД падает, поэтому приходится усложнять конструкцию.
Читать
Зачем нужна нейтралка на АКПП, переключение и движение накатом на автомате
Обслуживание и ремонт
Сложность рассматриваемого механизма определяет то, что возникает необходимость в своевременном обслуживании и проведении ремонта
Для начала уделим внимание тому, каким образом проводится расчет планетарного редуктора. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:. Определяется требуемое число передаточных ступеней
Для этого применяются специальные формулы. Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев
Определяется требуемое число передаточных ступеней. Для этого применяются специальные формулы. Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев
В рассматриваемом случае их число довольно много, что является определяющим фактором
Уделяется внимание выбору наиболее подходящего материала, так как от его свойств зависят и основные эксплуатационные характеристики устройства. Определяется показатель межосевого расстояния
Делается проверочный расчет. Он позволяет исключить вероятность допущения ошибок на первоначальном этапе проектирования. Выбираются подшипники
Они предназначены для обеспечения плавного вращения основных элементов
При выборе подшипника уделяется внимание тому, на какую нагрузку они рассчитаны. Кроме этого, не рекомендуется использовать этот элемент без смазки, так как это приводит к существенному износу
Определяется оптимальная толщина колеса. Слишком большой показатель становится причиной увеличения веса конструкции, а также расходов. Проводится вычисление того, где именно должны быть расположены оси шестерен. Это проводится с учетом размеров зубчатых колес и некоторых других моментов. Как правило, в качестве основы применяется чертеж, который можно скачать из интернета. Самостоятельно разработать проект по изготовления планетарного редуктора достаточно сложно, так как нужно обладать навыками инженера для проведения соответствующих расчетов и проектирования.
Изготовить самостоятельно рассматриваемую конструкцию достаточно сложно, как и провести ремонт планетарных редукторов. Среди особенностей этой процедуры отметим следующее:
- Процедура достаточно сложна, так как механизм состоит из большого количества различных элементов. Примером можно назвать то, что сразу после разбора все иголки могут высыпаться практически моментально.
- Многие специалисты рекомендуют доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, так как допущенные ошибки становятся причиной быстрого износа и выхода из строя механизма.
- Ремонт зачастую предусматривает замену шестерен, которые со временем изнашиваются. Примером можно истирание зубьев, изменение размеров посадочного гнезда и многие другие дефекты. Самостоятельно изготовить подобные изделия практически невозможно, так как для этого требуется специальное оборудование.
Чаще всего обслуживание предусматривает добавление масла. Смазка планетарного редуктора позволяет существенно продлить срок службы конструкции, так как соприкосновение и трение металла становится причиной его истирания. Рекомендуется смазывать механизм периодически, так как масло выступает еще в качестве охлаждения. В продаже встречаются специальные смазывающие вещества, которые характеризуются определенными эксплуатационными качествами.
Сегодня ремонтом редукторов занимаются компании, которые специализируются на предоставлении соответствующих услуг. Признаком того, что механизм начинает выходить из строя становится появление сильного шума, вибрации, рывков, нагрев и многое другое. Со временем процесс износа существенно ускоряется, так как металл, находящийся в масле попадает в зацепление шестерен. В большинстве случаев ремонт предусматривает замену всех элементов на новые.
В заключение отметим, что планетарный редуктор характеризуется весьма привлекательными свойствами. Примером можно назвать отсутствие большого количества крепежных элементов, а также равномерное распространение нагрузки. Как ранее было отмечено, редуктор применяется при создании различных узлов транспортных средств.
Характеристики основных разновидностей этого устройства
В конструкции планетарного ряда АКПП применяют различные типы зубчатых передач. Выделяют три основные наиболее распространенные: цилиндрические, конические и волновые.
Цилиндрические
Зубчатые механизмы передают момент между параллельными валами. В конструкцию цилиндрической передачи входит две и более пар колёс. Форма зубьев шестерней может быть прямой, косой или шевронной. Цилиндрическая схема простая в производстве и действии. Применяется в коробках передач, бортовых редукторах, приводах. Передаточное число ограничено размерами механизма: для одной колёсной пары достигает 12. КПД — 95%.
Читать
Отзыв владельцев об автомате, установленном на Renault Kaptur
Конические
Колёса в конической схеме преобразуют и передают вращение между валами, расположенными под углом от 90 до 170 градусов. Зубья нагружены неравномерно, что снижает их предельный момент и прочность. Присутствие сил на осях усложняет конструкцию опор. Для плавности соединения и большей выносливости применяют круговую форму зубьев.
Производство конических передач требует высокой точности, поэтому обходится дорого. Угловые конструкции применяются в редукторах, затворах, фрезерных станках. Передаточное отношение конических механизмов для техники средней грузоподъёмности не превышает 7. КПД — 98%.
Волновые
Во волновой передаче отсутствуют солнечная и планетные шестерни. Внутри коронного колеса установлено гибкое зубчатое колесо в форме овала. Водило выступает в качестве генератора волн, и выглядит в виде овального кулачка на специальном подшипнике.
Гибкое стальное или пластмассовое колесо под действием водила деформируется. По большой геометрической оси зубья сцепляются с короной на всю рабочую высоту, по малой оси зацепление отсутствует. Движение передаётся волной, создаваемой гибким зубчатым колесом.
Во волновых механизмах КПД растёт вместе с передаточным числом, превышающим 300. Волновая передача не работает в схемах с кинематической характеристикой ниже 20. Редуктор выдает 85% КПД, мультипликатор — 65%. Конструкция применяется в промышленных роботах, манипуляторах, авиационной и космической технике.
Виды планетарных редукторов
Отличительная черта планетарных редукторов – наличие двух и более степеней свободы. А скорость звена, напрямую связана с угловой скоростью остальных звеньев.
Существует несколько видов передач:
- Одноступенчатая – наиболее простой вариант с небольшими габаритами.
- Многоступенчатая – используется для получения большего придаточного числа.
Планетарные редукторы отличаются по расположению валов: вертикальному или горизонтальному.
Кроме того, планетарная передача различается по зацеплению зубчатых колёс, встречаются:
- Прямые (традиционный способ) – так как монтаж такой конструкции самый простой. Используется при небольших скоростях и не высоких нагрузках.
- Косозубые – его использование способно понизить шум редукторов, однако осевые нагрузки усложняют подбор подшипников. Угол наклона равен 18 градусам, ход более плавный, используются на скоростях среднего и высокого уровня.
- Шевронные – зубцы направлены в разные стороны. Рекомендованы для передач с высокими нагрузками. Преимущества данного вида – практически отсутствует осевая нагрузка на подшипник, это продлевает срок службы всего узла. Данный вид передачи даёт возможность увеличивать наклонный угол зубьев, до 40 градусов. Недостаток вида – его дороговизна.
Виды редукторов
При выборе механизма и для оценки его рабочих параметров применяют такие технические характеристики редуктора:
- КПД, измеряющийся в процентах;
- тип зацепления и передачи;
- крутящий момент, предающийся входным валом;
- число передач;
- частоты вращения входного/выходного валов.
Существуют редукторы с разным числом ступеней, работающие с одной или несколькими передачами: многоступенчатые, двухступенчатые и одноступенчатые. Различие в конструкции таких редукторов заключается в параллельном размещении осей валов. Ступенью принято считать одну пару зубчатые колес, которые и являются передачей, обеспечивающей преобразование крутящего момента и частоты вращения. Количество ступеней в редукторе приравнивается к количеству валов, уменьшенному на один.
В зависимости от технических характеристик и особенностей конструкции выделяют разные виды редукторов: механические и турбинные.
Механические редукторы предназначены для уменьшения количества оборотов двигателя с одновременным повышением крутящего момента, который обеспечивает привод в промышленном оборудовании. Простейший пример редуктора – пара цилиндрических шестеренок, которые взаимодействуют, цепляясь зубьями. В таком случае ведущим колесом выступает шестеренка меньшего диаметра, а ведомой – большая.
Турбинные редукторы косозубной передачи представляют собой модульную конструкцию в чугунном корпусе. Принцип работы механизма заключается во взаимодействии косозубной шестерни и турбинного колеса. Универсальность конструкции позволяет обеспечить точный показатель крутящего момента и использовать данный тип редуктора на любых промышленных установках. Механизм работает тихо, имеет низкую себестоимость и позволяет максимально снизить затраты на обслуживание.
Мотор-редуктор
Мотор-редуктор совмещает в одном корпусе механический узел и электрический двигатель. Такой тип редуктора отличается небольшими габаритами, занимает минимум пространства, прост в монтаже и обслуживании, а также имеет высокий показатель коэффициента полезного действия. Мотор-редуктор незаменим для работы промышленного оборудования, где нужно обеспечить низкую скорость вращения. К такому оборудованию относится строительная техника, бетономешалки, конвейеры, элеваторы, дозаторы.
В зависимости от способа монтажа в промышленных машинах может быть использован: горизонтальный, вертикальный, наклонный или угловой редуктор.
Горизонтальные применяют в промышленных машинах, они выдерживают высокие рабочие нагрузки, имеют широкий диапазон крутящего момента и передаточного числа, высокий показатель КПД и низкую стоимость. Тип сцепления шестеренок в таком механизме может быть косозубным, прямозубным или шевронным.
Вертикальные используются в подъемных механизмах, устойчивы к нагрузкам переменного типа и вращаются в любом направлении, обеспечивая реверс.
Угловые модели позволяют изменить направление движения вращающегося вала под заданным углом. При этом число оборотов может оставаться неизменным или уменьшаться в несколько раз.
Типы редукторов
Типы редукторов в соответствии с классификацией по ГОСТу классифицируют по типу механической передачи и выделяют:
- цилиндрические;
- планетарные;
- конические (коническо-цилиндрические);
- червячные;
- волновые.
Учитывая технические характеристики редуктора каждого типа рассмотрим их принцип действия и особенности более детально.
Цилиндрический редуктор
Цилиндрический редуктор – наиболее распространен в промышленности и чаще всего применяется с целью изменения параметров вращения и передачи крутящего момента. В зависимости от типа механизма и специфики конструкции применяются во многих областях, хотя наибольшее распространение получили в металлургии, машиностроении, в электрооборудовании и автомобилях. Особенности конструкции предусматривают различные вариации, обеспечивающие оптимальные рабочие условия для каждого типа механизма индивидуально. Конструкция независимо от модификации включает такие элементы: колесо, комплект подшипников, корпус, смазочную систему, шестеренку, ведущий и ведомый валы. Такой механизм очень шумный, так как во время соприкосновения зубьев валов возникает удар. Но при этом исключается, перегрев механизма из-за отсутствия трения между деталями.
Планетарный редуктор
Планетарный редуктор работает на основании передачи крутящего момента планетарным способом. Планетарная передача предполагает наличие солнечной шестерни, расположенной в центре, коронной шестерни на периферии, а также сателлитов и водила. Три сателлиты располагаются между коронной и солнечной шестеренками. Водила соединяет между собой сателлиты, которые вращаются на его осях. Крутящий момент во время движения будет увеличен во столько раз, во сколько меньше число зубьев на солнечной шестеренка в сравнении с коронной.
Конический редуктор
Конический редуктор обеспечивает передачу вращательного движения с одного вала на другой при помощи зубчатой передачи и муфт. Механизм незаменим в тех случаях, когда конструктивно требуется расположить ведомый и ведущий валы в перпендикулярном положении относительно друг друга. Показатель крутящего момента и угловая скорость регулируются при помощи изменения размеров зубчатых колес или муфты. Существуют узкие и широкие типы конических редукторов. Механизм имеет в сравнении с цилиндрическим меньший КПД и более частое заедание зубьев во время движения.
Червячный редуктор
Червячный редуктор за счет уникальной конструкции допускает вращение вала в разные стороны. Такая особенность вызывает перегрев при повышенных нагрузках, самоторможение и заедание, поэтому механизм должен эксплуатироваться при средней загруженности, не доходя до граничных показателей мощности.
Среди преимуществ выделим высокий показатель КПД до 94%, большое передаточное число при использовании одной ступени, отсутствует шум во время движения и устойчивость к неблагоприятным условиям работы.
Волновой редуктор
Волновой редуктор конструкционно отличается от других типов и включает неподвижное зубчатое колесо, гибкий элемент с зубьями и генератор волны в центре механизма. Во время вращения внутреннего элемента, гибкая шестеренка зубьями одновременно захватывает несколько зубьев зафиксированной шестерни, что создает высокую жесткость при малых люфтах. Механизм обеспечивает высокое передаточное число, имеет компактные размеры, высокая точность кинематики и плавный ход, устойчивость к повышенным рабочим нагрузкам.
Планетарные редукторы (планетарные передачи)
Планетарный редуктор (дифференциальный редуктор) — один из классов механических редукторов. Также планетарный редуктор называет еще “планетарной передачей”.
Редуктор называется планетарным из-за планетарной передачи, находящейся в редукторе, передающей и преобразующей крутящий момент.
Сателлиты обкатываются по центральным колесам и вращаются вокруг своих осей, то есть совершают движение, подобное движению планет, от сюда и происходит название: “планетарный редуктор”. Планетарный редуктор может быть с одной или более планетарными передачами. Ведущим в планетарной передаче (редукторе) может быть либо центральное колесо, либо водило.
Применение планетарных редукторов
Планетарные передачи применяют как:
а) редуктор в силовых передачах, станочном оборудовании и приборах;
б) коробку перемены передач, передаточное отношение в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес);
в) дифференциал в автомобилях, строительной технике, станках, приборах, механическом оборудовании. Особенно эффективно применение планетарных передач, совмещенных с электродвигателем (мотор-редукторы).
Наиболее широко планетарные редукторы с однорядной планетарной передачей применяются в машиностроении. Однорядная планетарная передача имеет минимальные габариты. Коме того, данная планетарная передача широко применяется в силовых и вспомогательных приводах. Максимальный КПД однорядной планетарной передачи составляет: η = 0.96-0.99 при u = 1.28-12.5.
Для получения больших передаточных отношений в силовых приводах применяют многоступенчатые планетарные передачи, представляющие собой последовательное соединение однорядных планетарных передач.
Устройство планетарного редуктора
В состав планетарного редуктора входят следующие основные части:
– Солнечная шестерня — в центре редуктора.
– Коронная шестерня (эпицикл) — на периферии редуктора.
– Сателлиты — три и более, малые шестерни между солнечной и коронной шестернями.
– Водило — механически соединяет все сателлиты, на осях водила сателлиты вращаются.
Конструкция планетарного редуктора
На видео показан принцип работы планетарного редуктора, расположение и зацепление шестерен.
Достоинства и недостатки планетарных редукторов
К достоинствам планетарных редукторов можно отнести:
1. Компактность редуктора.
2. Малая масса редуктора.
3. Большие передаточные отношения.
4. Планетарные передачи работают с меньшим шумом, чем обычные
зубчатые, это связано с меньшими размерами колес и замыканием сил в механизме.
5. С помощью дифференциальных передач в механизмах и машинах получается сложение или разложение движения, что используют, в частности, в автомобилях и металлорежущих станках.
6. Планетарные редукторы обеспечивают малые нагрузки на опоры, что упрощает конструкцию опор и снижает потери в них.
К недостаткам планетарного редуктора можно отнести:
1. Планетарные передачи (редукторы), по сравнению с другими типами передач, требуют повышенной точности изготовления и сложнее в сборке.
2. Планетарные редукторы – дороже в изготовлении по сравнению с другими типами редукторов.
3. Наблюдается снижение коэффициента полезного действия (КПД) передачи с ростом передаточного отношения.
Планетарные редукторы – продукция
Планетарные редукторы широко используются в промышленности. Эффективные и компактные, планетарные передачи, изготавливаются зарубежными и российскими производителями.
Широкий модельный ряд высокоточных планетарных редукторов для решения большинства современных задач можно купить у нас в компании Сервотехника. Наши менеджеры осуществят подбор необходимого редуктора.
Мы предлагаем широкий ассортимент промышленных редукторов:
Получить более подробную информацию о решениях на базе промышленных планетарных редукторов >>
Купить планетарные редукторы >>
Для отображения комментариев нужно включить Javascript
Подбор чисел зубьев планетарных передач
Число зубьев колёс подбирают на первом этапе расчёта планетарной схемы по заранее установленному передаточному отношению. Особенность проектирования планетарного ряда заключается в соблюдении требований правильной сборки, соосности и соседства механизма:
- зубья сателлитов должны совпадать с впадинами солнца и эпицикла;
- планеты не должны задевать друг друга зубьями. На практике более 6 сателлитов не используют из-за трудностей равномерного распределения нагрузки;
- оси водила, солнечного и коронного колёс должны совпадать.
Основное соотношение подбора зубьев передачи через передаточное число выглядит так:
i = 1+Zкорона/Zсолнце,
где i — передаточное число;
Читать
Что лучше и надежнее, вариатор или автомат
Zn — количество зубьев.
Условие соосности соблюдается при равных межосевых расстояниях солнечного колеса, короны и водила. Для простой планетарной зубчатой передачи проверяют межосевые расстояния между центральными колёсами и сателлитами. Равенство должно удовлетворять формуле:
Zкорона= Zсолнце+2×Zсателлит.
Чтобы между планетами оставался зазор, сумма радиусов соседних шестерней не должна превышать осевое расстояние между ними. Условие соседства с солнечным колесом проверяют по формуле:
sin (π/c)> (Zсателлит+2)/(Zсолнце+Zсателлит),
где с — количество сателлитов.
Планетные колёса размещаются равномерно, если соотношение зубьев короны и солнца к количеству сателлитов окажется целым:
Zсолнце/с = Z;
Zкорона/с = Z,
где Z — целое число.
Создание сборки
Шаг 2. После построения всех деталей, входящих в сборку, переходим к сборке самого редуктора.
Для этого создадим новую деталь. Нажимаем Создать > Сборка.
Шаг 3. Необходимо вставить компоненты, входящие в сборку.
Так как первая деталь вставленная в сборку становиться зафиксированной, ею будет корпус редуктора.
Шаг 4. Вставим все остальные компоненты сборки и добавим соответствующие сопряжения.
Стандартные изделия (манжеты, подшипники и т.д.) можно найти в библиотеке Toolbox.
Чтобы шестерни могли вращаться, добавим механическое сопряжение Редуктор.
Сборка готова и валы могут передавать вращательное движение.
Неисправности и ремонт механизма
Наиболее распространенным признаком неполадки планетарной передачи является наличие вибраций в зоне короба. Водители отмечают также посторонние шумы, толчки и подергивания. Наличие тех или иных симптомов зависит от характера неисправности, причин для которой может быть несколько:
- Перегрев механизма.
- Агрессивный стиль езды с резкими торможениями и ускорениями.
- Отсутствие масла, его низкий уровень или недостаточно высокое качество.
- Недостаточный прогрев коробки передач перед движением.
- Пробуксовка на гололеде.
- Попадание автомобиля в снег или грязь.
- Износ элементов планетарного ряда.
Чтобы отремонтировать планетарную коробку передач, необходимо знать конкретную причину ее поломки. Для этого производится разборка механизма. Обычно короб держится на болтах внутри приводного вала. Необходимо с одной из сторон (зависит от конструкции) снять скоростные кронштейны и затем через отверстие вала привода выкрутить болт. Далее производится чистка или замена вышедшего из строя элемента. Как правило, речь идет о загрязнении металлической стружкой, поломке зубьев, износе осей и шестерней.
Подбор чисел зубьев планетарных передач
Число зубьев колёс подбирают на первом этапе расчёта планетарной схемы по заранее установленному передаточному отношению. Особенность проектирования планетарного ряда заключается в соблюдении требований правильной сборки, соосности и соседства механизма:
- зубья сателлитов должны совпадать с впадинами солнца и эпицикла;
- планеты не должны задевать друг друга зубьями. На практике более 6 сателлитов не используют из-за трудностей равномерного распределения нагрузки;
- оси водила, солнечного и коронного колёс должны совпадать.
Основное соотношение подбора зубьев передачи через передаточное число выглядит так:
i = 1+Zкорона/Zсолнце,
где i — передаточное число;
Читать
Какая АКПП самая надежная и лучшая, рейтинг автоматических коробок
Zn — количество зубьев.
Условие соосности соблюдается при равных межосевых расстояниях солнечного колеса, короны и водила. Для простой планетарной зубчатой передачи проверяют межосевые расстояния между центральными колёсами и сателлитами. Равенство должно удовлетворять формуле:
Zкорона= Zсолнце+2×Zсателлит.
Чтобы между планетами оставался зазор, сумма радиусов соседних шестерней не должна превышать осевое расстояние между ними. Условие соседства с солнечным колесом проверяют по формуле:
sin (π/c)> (Zсателлит+2)/(Zсолнце+Zсателлит),
где с — количество сателлитов.
Планетные колёса размещаются равномерно, если соотношение зубьев короны и солнца к количеству сателлитов окажется целым:
Zсолнце/с = Z;
Zкорона/с = Z,
где Z — целое число.
