Автосервис Редуктор
Профессиональный и специализированный ремонт редукторов автомобилей импортного производства.
Расчетный метод
Требующий наличие смотровой ямы, домкрата и определённых навыков.
Можно расчитать передаточное число путём вращения редуктора за одно ведущее колесо и подсчёта соотношения количества оборотов сделанных фланцем редуктора к количеству оборотов сделанных колесом.
Для этого необходимо:
- Заехать на смотровую яму
- Зафиксировать автомобиль противооткатным башмаком
- поставить КПП в нейтральное положение
- Поддомкратить одно ведущее колесо (Внимание! если автомобиль имеет два ведущих моста, то подсчёт передаточного числа лучше производить на исправном мосту), и поставить метки (мелом) на колесе и на полу, так что бы они совпали.
- Спускаемся в смотровую яму, и делаем аналогичную метку на фланце и корпусе редуктора.
Внимание! Обе метки (на колесе и на кардане), перед началом отсчёта должны совпадать.
- Следующий этап выполняется с помощником (хотя если нанести метку на колесе с внутренней стороны (со стороны редуктора), то можно обойтись и без помощника). Один человек вращает поднятое колесо (в любую сторону), и в слух считает количество сделанных полных оборотов колеса, .
- А второй человек в это время так же в слух, считает количество оборотов сделанных карданом. В случае если Вы будете вести подсчёты без помощника — Вам придётся самому одновременно считать обороты сделанные колесом и карданом.
- Важно вести подсчёты до тех пор, пока обе метки не совпадут максимально точно (как были поставлены первоначально). В этот момент нужно остановить вращение колеса и запомнить / записать посчитанное количество оборотов сделанных колесом и фланцем редуктора. Чем точнее Вы добьётесь совпадения меток- тем точнее будет расчёт. Можете не сомневаться — на любом автомобиле данные метки рано или поздно совпадут максимально точно. Наибольшая вероятность что это произойдёт с 16 -го по 22 -й оборот колеса.
- В итоге мы получили две цифры. 16 и 39 которые позволят нам определить передаточное число данного редуктора. Обратите внимание, что полученные цифры не являются передаточным числом или количеством зубьев главной пары этого редуктора- это всего лишь расчётные цифры.
- Внимание. При подсчёте количества сделанных оборотов колеса / фланца будьте максимально точны и внимательны. Малейшая ошибка (в количестве посчитанных оборотов) может привести к покупке не подходящего редуктора. Если сомневаетесь, лучше лишний раз повторите подсчёт.
Окончательный расчёт передаточного числа по формуле
Поскольку механика работы дифференциала любого редуктора такова, что при вращении одного колеса (как мы и делали) — количество его оборотов удваивается, нам потребуется сделать корректировку полученных расчётных цифр (оборотов).
Корректируем число оборотов колеса, для этого полученное количество оборотов колеса необходимо поделить на 2. Пример: 16/2= 8 . Окончательно получаем два числа 8 и 39 .
Для получения передаточного числа редуктора нужно количество оборотов кардана (бОльшее число) поделить на количество оборотов сделанных колесом (меньшее число)
Пример: 39/8 = 4,875
Полученное число 4,875 и есть передаточное число Вашего редуктора.
Передаточное число редуктора
Одним из первостепенных параметров любого редуктора можно назвать передаточное число. В зависимости от конструкции механизма она представляет собой соотношение угловых скоростей или вращательного моментов валов. Использование передач крайне важно для правильной работы оборудования или автомобиля, ведь именно за счет них происходит передача вращательного момента от двигателя к исполнительному механизму.
Скорость вращения вала электродвигателя обычно очень высокая, поэтому передать нужный момент напрямую невозможно. Именно поэтому существуют различные понижающие передачи, которые позволяют изменить показатели до нужных значений.
Суть передаточных чисел
Такой элемент как редуктор встречается практически в любых типах механизмов. Это специальный технический узел, позволяющий изменять скорость вращения валов при трансляции вращательного момента. Сегодня редуктор является неотъемлемым компонентом любого двигателя, так как требуется для превращения большой скорости во вращательное усилие и наоборот.
Производится несколько разновидностей редукторов, основной характеристикой которых становится передаточное число. Этот показатель напрямую зависит от типа узла, количества шестерен и других конструкционных параметров.
Для обозначения передаточного отношения в устройстве используется мультипликатор. Если значение мультипликатора составляет более 1, то это свидетельствует о том, что редуктор является понижающим. При значении менее 1 узел называют повышающим.
Определение передаточного числа редуктора
Показатель является нечем иным как отношением двух величин: количество зубьев на шестерне ведомого вала и количество зубьев на шестерне основного (ведущего). Полученная величина воздействует на работу двигателя, в том числе, на максимальную скорость вращения валов. В автомобилях передача напрямую влияет на разгонную динамику. При сокращении показателя удается увеличить максимальную скорость, но параметры разгонной динамики при этом понижаются.
Выделяют несколько методов определения показателя:
- теоретический (справочный);
- практический;
- расчетный.
Первый способ можно назвать самым простым. Для получения передаточного значения достаточно найти инструкцию производителя, в которой будут указаны требуемые показатели. Также многие автомобили содержат нужную информацию в своем Vin-номере, правда, в зашифрованном виде. При необходимости данные можно расшифровать и узнать требуемые показатели.
Практический вариант расчета передаточного числа редуктора предполагает непосредственное вмешательство в агрегат. Потребуется узнать, какая модель агрегата установлена в оборудовании. Если вам будет известна скорость валов в узле, то определить показатели достаточно легко – для этого существует отдельная формула. Однако если значения не известны, то потребуется разобрать механизм. В этом случае редуктор отсоединяется от корпуса, чтобы можно было увидеть его конструктивные компоненты. После этого выполняется требуемый расчет, исходя из типа используемого узла. Например, при применении зубчатой передачи достаточно рассчитать соотношение величины зубьев шестерен на основном и ведомом валах.
При использовании простейшей формулы не учитывается сопротивление вала. Кроме этого, при расчете важно знать, меняется или нет направление вращения шестерни. Если оно изменяется, то передаточное значение принимается со знаком минус, а если не меняется – ставится плюс.
Третий способ определения коэффициента – это отслеживание скорости вращения двух валов. Обычно такой метод используется для получения передаточного числа заднего редуктора в машине. Потребуется специальное оборудование – тахометр, которое позволяет узнать фактическую скорость кручения валов. Соотношение полученных величин и будет обозначать передачу.
В автомобилях найти вращательный момент редуктора возможно при помощи оборота колеса. Потребуется приподнять ведущую ось и отметить первоначальное положение колеса и выходного вала. После этого нужно вращать колесо до тех пор, пока изначальные отметки не совпадут. Отдельно необходимо подсчитать число совершенных оборотов (и у колеса, и у вала). Далее нужно поделить показатель оборотов вала на вращения колеса. Такой способ не является 100% точным. Например, часто возникают ошибки в подсчете количества оборотов. В результате полученное число не соответствует действительности. Поэтому при использовании такого расчетного метода рекомендуется повторить процедуру несколько раз, чтобы удостовериться в точности показателей. Дополнительно можно проверить полученную цифру, подсчитав передаточное число редуктора по специальной формуле. Это позволит убедиться в точности полученных цифр.
Передаточное число различных видов редукторов
Узлы устроены по похожему принципу, однако используют разные типы зубчатой передачи. Выпускаются цилиндрические, конические, червячные и планетарные виды редукторов. Также все чаще применяются комбинированные модели, которые совмещают преимущества различных типов агрегатов.
- Цилиндрические узлы. Популярные механизмы, которые используются в машинах различного оборудования. В том числе, такие узлы эффективно работают в мощных системах и показывают высокий коэффициент полезного действия. Передаточное число в подобных устройствах может составлять от 2 до 400.
- Планетарные агрегаты. Такие устройства отличаются надежностью и производительностью, из-за чего часто применяются в промышленном машиностроении. Как правило, узнать передаточное число редуктора планетарного типа можно при помощи формулы. Показатели составляют от 6 до 450.
- Червячные устройства. В отличие от предыдущей разновидности они имеют более простую конструкцию и оптимальную стоимость, из-за чего пользуются повышенным спросом. Количество ступеней в узлах не превышает 1–2, а значения передаточного числа фиксируются в диапазоне до 10000.
- Многоступенчатые редукторы. Устройства комбинированного типа, которые производятся для различных промышленных установок. Такие узлы предполагают использование нескольких ступеней передачи вращательного момента. Передаточное число зависит от конструктивных особенностей элементов.
Подбор узла базируется на конструктивных особенностях механизма. Заранее стоит узнать, какой тип передачи необходим, есть ли определенные требования к размерам узла и какие осевые нагрузки воздействуют на валы в процессе работы оборудования.
При необходимости возможно самостоятельно рассчитать, какое передаточное число редуктора требуется. Но в зависимости от выбранного способа показатель может получиться неточным. Так что оптимальным станет перепроверка показателей или использование нескольких расчетных методов. Также можно руководствоваться техническими инструкциями производителя, так как в них содержится более точная информация о расчетах. Если у вас остались вопросы по теме, то специалисты «ФиФ» готовы ответить на них!
4.4. Определение передаточного числа редуктора
Номинальная мощность электродвигателя развивается при частоте вращения во много раз больше, чем требуется для манипуляционного механизма. При этом, соответственно, момент двигателя во много раз меньше требуемого. Согласование параметров движения двигателя с нагрузкой выполняется с помощью редуктора, который понижает скорость в i раз, увеличивая во столько же раз момент.
В ИС роботов с известным статическим моментом и моментом инерции выбор передаточного числа редуктора производится из условия обеспечения максимального быстродействия или максимального ускорения ИС при минимальном моменте двигателя. Именно такое условие позволяет получить высокие эксплуатационные свойства ИС при минимальных массе и габаритах привода.
4.4.1. В ИС с контурным управлением, а также в позиционных ИС с малым типовым перемещением, когда скорость не успевает нарасти до установившегося значения, а ее график треугольный, быстродействие пропорционально ускорению. Обеспечить максимальное быстродействие — значит получить максимальное ускорение. При этом задача определения оптимального передаточного числа редуктора решается двояко.
Случай 1 . Когда двигатель выбран и проектировщик знает его момент инерции и максимально допустимый момент на валу, тогда оптимальное передаточное число редуктора определяется как такое, при котором данный двигатель обеспечивает максимально возможное ускорение ИС с известными мо-
ментом инерции и моментом статическим. Идея поиска i опт проста: надо найти абсциссу экстремума функции ε н ( i ) , опре-
деляемой выражением (4.4). Продифференцировав его по i и приравняв эту частную производную к нулю, получим квадратное уравнение, одно из решений которого является искомой величиной
Передаточное число редуктора — как определить.
Определяем передаточное отношение редуктора вручную.
Очень часто клиенты при обращении в нашу организацию, говорят, что вышедший из строя редуктор не имеет шильда и они не имеют понятия, как узнать передаточное число редуктора. Данному вопросу и будет посвящён этот раздел сайта.
Итак, расчёт передаточного числа цилиндрического редуктора состоит из следующих операций;
- считаем количество зубьев каждой шестерни и вала-шестерни всех ступеней редуктора;
- делим количество зубьев шестерни на количество зубьев вала-шестерни, работающего с ней в паре;
- производим эту операцию для каждой ступени — получаем передаточное число (отношение) каждой ступени;
- перемножаем полученные числа друг на друга — получаем общее передаточное число редуктора
Расчёт передаточного числа червячного редуктора состоит из следующих этапов:
- считаем количество зубьев на червячном колесе
- определяем количество заходов червяка (например, обычное сверло имеет два захода)
- делим количество зубьев колеса на количество заходов червяка и получаем передаточное отношение червячного редуктора
- в случае, если редуктор двухступенчатый, делаем это для каждой ступени и умножаем друг на друга
Как видим, всё достаточно просто. Если же редуктор сохранил хоть какую-то работоспособность, то достаточно вручную прокрутить входной вал редуктора до одного полного оборота выходного вала. Количество оборотов входного вала и будет являться передаточным числом редуктора. Подобным образом возможно определить передаточное отношение большинства редукторов, представленных в нашем каталоге.