Редуктор заднего моста в автомашине

Преимущества червячных редукторов и построенных на них приводов:

1. Поскольку входной и выходной валы червячного редуктора скрещиваются, привод на его основе обычно лучше компонуется в машине, занимая меньше места по сравнению с цилиндрическим редуктором (речь идет о редукторах с эквивалентными передаточным числом и передаваемой мощностью).

2.Передаточное число червячной пары может достигать 1:110 (в специальных случаях — ещё больше). Таким образом, червячная передача обладает гораздо большим потенциалом снижения частоты вращения и повышения крутящего момента по сравнению с другими видами передач. Достижение передаточных чисел такого порядка с использованием цилиндрических передач возможно только в трёхступенчатом редукторе (или в планетарном). В червячном для этого может быть использована только одна ступень. Это обстоятельство обуславливает относительную простоту и дешевизну червячных редукторов по сравнению с цилиндрическими (опять же речь идёт о сравнимых передаточных числах и передаваемых мощностях). Оборотной стороной этого преимущества, однако, является снижение КПД червячной передачи при увеличении её передаточного числа, об этом подробнее — см. раздел «недостатки».

3. Низкий уровень шума передачи, определяющийся особенностями зацепления, позволяет использовать червячные редукторы в машинах с высокими требованиями к бесшумности привода. Здесь, однако, нельзя забывать о шумах, производимых двигателями и приводимыми в движение механизмами.

4. Плавность хода червячной передачи. Благодаря особенностям работы червячного зацепления червячные редукторы обладают большей плавностью хода по сравнению с цилиндрическими.

5. Уникальное свойство червячной передачи – «самоторможение» (другой термин, обозначающий это явление – «отсутствие обратимости»). Суть его в том, что при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается, и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше. Более корректно было бы здесь говорить не о передаточном числе, а об угле подъёма червяка, при уменьшении которого в определённый момент возникает самоторможение. Полное самоторможение достигается в передаче, в которой угол подъёма винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°. Однако производители редукторов далеко не всегда предоставляют информацию об этом параметре в своих каталогах, и разработчикам приходится оперировать именно передаточными числами. Описанное свойство, в зависимости от области применения редуктора, может быть как достоинством, так и недостатком. Например, было бы конструкторской ошибкой применять червячный редуктор в приводе, скажем, закаточного устройства, при заправке которого требуется вручную поворачивать бобину с закатываемым листовым материалом, так как червячный редуктор даже с передаточным отношением меньше 25 довольно тяжело провернуть за ведомый вал. Наоборот, применение червячного редуктора (с большим передаточным числом червячной пары) в приводе подъёмника позволяет во многих случаях отказаться от установки дополнительного тормозного устройства.

6. Существуют исполнения червячных редукторов с полым выходным валом. Эти варианты редукторов (называемые также “насадными”) позволяют устанавливать редукторы непосредственно на валы исполнительных механизмов без применения соединительных муфт или дополнительных механических передач. Такая установка в сочетании с применением так называемых “реактивных штанг” или фланцевых исполнений редуктора упрощает конструкцию и уменьшает габарит привода:

Описанным преимуществом могут обладать не только червячные редукторы, но и другие типы редукторов, за исключением, пожалуй, соосных цилиндрических, где такая установка невозможна из-за их конструктивных особенностей. Здесь следует отметить, что иногда отсутствие предохранительной муфты между выходным валом редуктора и валом приводимого в движение механизма может привести к поломке редуктора из-за приложения нештатной нагрузки к выходному валу, превышающей номинальный выходной момент редуктора. В таких случаях задача конструктора – либо обеспечить отсутствие вероятности приложения таких нагрузок, либо защитить от них привод, например, с помощью муфты.

Сказанное в большей степени относится именно к червячным редукторам из-за их самоторможения.

Глава 14. Общие сведения о редукторах

Иметь представление о типоразмерах и исполнениях, компоновках ре­дукторов.

Знать назначение, основные параметры, достоинства и недостатки редукторов основных типов.

Редукторы —

это механизмы, служащие для понижения угловых скоростей и увеличения вращающих моментов и выполненные в виде отдельных агрегатов. Передача размещается в отдельном жестком кор­пусе, не проницаемом для масла и пыли. Редукторы обеспечивают по­стоянное передаточное число. Передаточные числа стандартных редук­торов от 1 до 400, большие передаточные числа применяют редко.

При малых передаточных числах применяют одноступенчатые ре­дукторы с передаточными числами до 10, чаще — до 6,37.

Основное распространение получили двухступенчатые редукторы с передаточными числами 15…30.

При больших передаточных числах применяют трехступенчатые ре­дукторы; в последнее время они вытесняются более компактными пла­нетарными.

Чаще применяют цилиндрические зубчатые редукторы.

Схемы редукторов

Наиболее распространены схемы редукторов, изображенные на рис. 14.1.

Тип редуктора определяют по виду зубчатых передач и порядку их размещения в направлении от двигателя, по числу ступеней и располо­жению геометрических осей тихоходных валов в пространстве.

Для обозначения типов использованных зубчатых передач применя­ют прописные буквы:

Ц — цилиндрические;

К — конические;

КЦ — коническо – цилиндрические;

Ч — червячные;

ЧЦ — червячно-цилиндрические и т. д.

На рис. 14.1, а

изображенодноступенчатый цилиндрический редук­тор. Такие редукторы выпускают с прямозубыми, косозубыми и шев­ронными колесами.

Двухступенчатые редукторы выполняют по развернутой

(рис. 14.1,б) исоосной схемам (рис. 14.1,в). Соосные редукторы удобны, если нужно получить одну линию валов соединяемых механизмов, имеют малые га­баритные размеры по длине, в них достигается одинаковое смазывание колес из ванны, при этом увеличиваются габаритные размеры вдоль осей валов.

Широкие редукторы обозначаются буквой Ш, узкие — У, соосные — С.

Для улучшения условий работы тихоходной ступени используют ре­дукторы с раздвоенной быстроходной ступенью

(рис. 14.1,г ), редукторы с раздвоенной ступенью обозначаются буквой Ш.

Трехступенчатые редукторы выполняют по развернутой

(рис. 14.1,д) ираздвоенной (рис. 14.1,е) схемам.

Если компоновка машины требует взаимной перпендикулярности осей входного и выходного валов, применяют конические

(рис. 14.1,ж) иликоническо-цилиндрические (рис. 14.1, з) редукторы.

Большие передаточные отношения, плавность, бесшумность и воз­можность самоторможения обеспечивают червячныередукторы (рис. 14.2). Червячные редукторы выпускают с цилиндрическими, глобоидными и спироидными червяками. Высокое передаточное отноше­ние при низком уровне шума имеют двухступенчатые червячные и червячно-цилиндрические редукторы. Червячные редукторы выпускают с верхним (рис. 14.2, а

), нижним (рис. 14.3,б ), боковым или вертикаль­ным расположением червяка.

Основные недостатки червячных редук­торов — низкий КПД и малый ресурс работы.

Оси валов могут иметь различное расположение в пространстве. Обычно оси валов редукторов расположены горизонтально в плоскости разъема корпуса редуктора, но используют также схемы с горизонталь­ными входными (быстроходными) и вертикальными выходными (тихо­ходными) валами.

Как разобрать редуктор

Корпус редуктора имеет некоторые особенности, в результате чего такое устройство разбирается по определенной схеме. Этот процесс необходим, если по какой-то причине устройство редуктора перестал нормально функционировать. Некоторые поступают неправильно: когда редуктор ломается, его просто выбрасывают. Однако при правильном подходе к этому делу оборудование может быть отремонтировано, после чего техника будет функционировать так же, как и раньше.

Кроме того, как уже указывалось ранее, купить запчасти для автомобиля или мотороллера сложно, поэтому не стоит зря ими разбрасываться.

• • Если корпус редуктора некоторое время находился в разобранном состоянии, то для начала его было бы неплохо очистить от пыли и грязи;
  • Открутить все болты, которые стягивают редуктор. Взять строительный фен. С его помощью со всех сторон прогреть устройство, после чего деревянной киянкой постучать по корпусу. Делать это нужно до тех пор, пока он не разойдется на две половинки;
  • Теперь можно выяснить, что повлекло за собой поломку. Естественно, есть разные типы редукторов, поэтому следует это учитывать, во время поисков причины неисправности. Редуктор мог выйти из строя по двум основным причинам: был сломан первичный вал или его подшипник, либо стерлись зубья шестерен. Обе запчасти придется заменить, если они сломаны;
  • Шестерни и подшипники следует снять, чтобы их заменить новыми запчастями;
  • Извлечь стопорный щит;
  • Снять стопорное кольцо и вынуть полуось из чашки;
  • Перед началом сборки всех деталей обратно, нужно проверить их целостность;
  • Когда корпус редуктора полностью собран, его можно отправлять в отведенное место.

Редуктор ведущего моста

Сегодня существует две разновидности редукторов ведущего моста: колесный и центральный. Главный редуктор ведущего моста (центральный) предназначен для уменьшения угловой скорости ведомого вала и увеличения крутящего момента.

Редуктор ведущего моста колесного типа применяется для дополнительного увеличения крутящего момента, сохраняя основные технические характеристики и величины центрального редуктора. Благодаря этому удается увеличить клиренс и унифицировать мосты ав­то­мо­би­лей грузового типа.

Редуктор ведущего моста автомобилей ВАЗ

Главная передача редуктора ведущего моста автомобилей ВАЗ 2101 – 2107 и их модернизированных версий представлена парой конических шестерен с необычным спиральным зубом. Вид зацепления – гипоидный.

Главным отличием данного типа зацепления является скрещивающееся под прямым углом зацепление, в то время как при стандартном зацеплении выполняется пересечение. Это делается за счет того, что расположение оси ведущих шестерен немного ниже относительно оси ведомой шестерни.

За счет такой конструкции кроме поперечного скольжения зубьев также удалось получить их продольное проскальзывание. На основе этого улучшился процесс приработки и притирания шестерен в процессе работы под нагрузкой.

Вдобавок к этому гипоидное зацепление дает возможность получить максимальный коэффициент перекрытия, что сохраняет дорожный просвет и обеспечивает бесшумность передачи, положительно отражаясь на курсовой устойчивости транспортного средства.

Шестерни главной передачи образуются попарно, поэтому выполняя ремонтные работы с редуктором ведущего моста и выбраковывая одну из всех шестерен, необходимо производить их замену. Парование шестерен осуществляется в заводских условиях с применением соответствующего оборудования.

Принцип подборки парной шестерни на центральный редуктор ведущего моста

Во время подбора ведомая и ведущая шестерни перемещаются вдоль своих осей, из-за чего происходит нарушение монтажного теоретического размера. На основе полученных данных вносится первая поправка. Далее выполняются измерения головки ведущей шестерни.

Результат, находящийся в допускаемых рамках, является исходным для выявления второй поправки. Сумма поправок или, по-другому, сумма отклонений, фиксируется с помощью электрографа на плоскости вала ведущей шестерни главной пары и фиксируется как общая поправка монтажного теоретического размера. Эти показатели предназначаются специалистам, которые выполняют ремонт и сборку редуктора ведущего моста.

Устройство и принцип работы

Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.

Основным является разгрузочный клапан на выпуске, одновременно играющий роль дозатора впрыска — он может быть механическим (вакуумным) и электромагнитным (автоматически управляемым через специальный контроллер) с дополнительной защитой против хлопка (необходимо для полноценной совместимости с инжекторными моторами). Еще в обязательные элементы на редукторе любого поколения входят канал холостого хода и испарительный элемент. Обычный ремкомплект включает в себя быстроизнашиваемые резиновые кольца, уплотнители и прокладки. Сжиженный пропан или метан, проходя по магистрали, попадают в первую камеру (ступень) редуктора и испаряются с расширением, причем, снижается давление. В зависимости от конкретного редуктора, производителя и поколения могут присутствовать одна и больше ступеней (например, очень распространены газовые редукторы итальянских торговых марок Ловато и Tomasetto 2 поколения для карбюраторных авто с двухступенчатой системой испарения. Дешевые и надежные, простые в регулировке, с доступным ремкомплектом). Дальше выпускной клапан пропускает уже готовый к работе газ по магистрали в коллектор, где он смешивается с воздухом до необходимой пропорции и попадает в двигатель.

Во время испарения газ расширяется. Сильно сжатый до 16 атмосфер (а метан — до 200) пропан после испарения спускает давление до 1,8 атмосферы. Этот процесс, согласно классической термодинамике, происходит с поглощением энергии и тепла из окружающей среды. Поэтому причина, по которой газовый редуктор во время работы замерзает, абсолютна логична и естественна — он функционально не так уж отличается от обычного рефрижератора. Проблема в том, что механизм замерзает настолько, что начинает покрываться инеем и обледеневать, теряя способность к нормальной эксплуатации — клапан раздувает, и установка пропускает сжиженный неподготовленный газ дальше (потребуются новый клапан и ремкомплект, чтобы компенсировать всего одно несвоевременное включение). Именно для профилактики подобных явлений правильная установка включает в себя размещение прибора поближе к обогревательным элементам авто и обязательное подключение к системе охлаждения. Из-за того что редуктор замерзает, нельзя при холодной погоде запускать двигатель сразу на газу, необходимо прогреть двигатель и охлаждение на бензине и только потом переключиться на пропан или метан.

Нужно учитывать, что каждый редуктор имеет собственную производительность, и если она неправильно выбрана, и мощность подачи газа недостаточна, он будет работать интенсивнее — соответственно, сильнее остывать. Это также может стать причиной остановки ГБО, исправить которую может только ремонт.

Применение механизма

Назначение редуктора неограниченное, большинство сложных машин и агрегатов имеют его в структуре механизма. В тяжелой промышленности чаще всего применяются червячные и цилиндрические механизмы, предназначенные для передачи усилия на инструмент.

Также он является основной составной частью механизма любого автомобиля, где применяются несколько подобных элементов. Он встречается в коробке передач, карданном вале, бензиновом насосе, тормозной системе и других узлах.

Некоторые автовладельцы думают, что редуктор и дифференциал имеют идентичную конструкцию и выполняют схожие функции. Но в отличие от редуктора, который изменяет крутящий момент, дифференциал распределяет крутящий момент между осями в определенной пропорции, без его повышения или понижения.

Редукторы давления можно встретить при добывании газа. Их применение позволяет контролировать давление и изменять его направление, будь то давление газа или воды. В нефтеперерабатывающей области подобный механизм используется в генераторных установка, различных мешалках, системах отопления и вентиляции. На цементных заводах применяются планетарные модели, которые являются составными частями транспортных лент, передающих огромное количество материалов. Назначение колесных редукторов состоит в работе ленточных транспортёров.

Практически на каждом производство используются устройства типа лебедок и подъемников, каждый из которых имеет в конструкции редуктор. Подобные механизмы встречаются в землеройной технике, которая применяется в строительстве и промышленных карьерах.

Встретить такие модели можно в различных бытовых приборах. Но чаще всего встречаются мотор-редукторы (в кухонных комбайнах, стиральных машинах, перфораторах и дрелях). В перфораторах применяют комбинацию планетарного и мотор-редуктора, что позволяет добиться оптимальной работы поступательно-вращающихся элементов.

Следует отметить, что практически каждый современный сложный механизм не может обойтись без использования редуктора. Данный элемент позволяет значительно повысить производительность двигателей, передачу силового усилия между конструкционными элементами и минимизировать износ механизмов. Выбор подходящей модели, своевременное обслуживание и соблюдение нормативной нагрузки, позволит полноценно использовать редуктор весь гарантийный срок, не зависимо от сферы его использования.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Для изменения характеристик крутящего момента используется специальный механизм, который получил название «редуктор». Данное слово образовано от латинского reductor — отводящий назад или возвращающий, что очень точно отображает принцип работы этого механизма. На данный момент существует несколько видов редукторов, которые применяются в различных агрегатах для трансформации и передачи крутящего момента от двигателя устройства, к потребителям мощности.

Читать также: Как сделать автозапуск генератора при отключении электричества

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.

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.

Схема редуктора, собранного из деталей списанной машины

Этот редуктор собран из деталей главного привода машины ГАЗ — 69. Конические шестерни вращаются от звездочки привода, который закреплен на хвостовике. Затем крутящийся момент перенаправляется на одну из двух ведомых шестерней, которые вращаются в подшипниках под номером 206 на шлицевом валу. В нужное время работает та шестерня, которая сцепляется с втулкой реверса на центральном шлице вала. Затем карданом движение передается дифференциалу или же ведущему колесу механического транспорта.

И заключающий важный момент для владельцев мотоблоков или минитракторов. При покупке механизма цена также играет важную роль, потому что на дешевые агрегаты в основном устанавливаются неразборные редукторы. Такие механизмы ненадежны для долгосрочной работы. Этот редуктор при надобности невозможно отремонтировать, разобрать или собрать, поменять детали. Его изготавливают из металла низкого качества, детали у него негельзированные.

На дорогие агрегаты устанавливаются редукторы, которые можно разобрать, а это позволяет производить техническое обслуживание редуктора и ремонт. Как и любой другой механический транспорт нуждается в постоянной перепроверки, ремонте, обновлении, так и редуктор необходимо постоянно просматривать и контролировать. Время от времени обязательно проводить диагностику механизма, для предотвращения поломок в дальнейшем.

При покупке выгоднее купить более дорогой редуктор, потому что он послужит вам дольше.

Работа главной пары — на что влияет

Отсюда происходит понятие «главная пара» редуктора. Чем большим будет её передаточное число, тем быстрее движок сможет набрать свои максимальные обороты. От этого зависит и динамика в процессе вождения. Уменьшение этого числа приводит к ухудшению динамики, зато может повысить топливную экономичность, так как обороты двигателя при той же скорости будут ниже

Обратите внимание: чтобы менять число редуктора, нужно иметь ввиду следующее:

• характеристики силового агрегата;
• размеры шин и дисков и т.д.

Некоторые владельцы подержанных авто, как отечественной, так и заграничной сборки, меняют редукторы на аналоги с другим передаточным числом. Не всегда эти опыты приводят к улучшению разгонных качеств. Погоня за лучшей разгонной динамикой при старте с места динамикой грозит привести к перерасходу топлива и ускоренному износу деталей трансмиссии. Читайте форумы и отзывы специалистов, прежде, чем решиться на такой радикальный шаг.