вал ведомый что такое
Что такое вал редуктора?
Что такое вал редуктора?
Unfortunately, you are using an outdated browser. Please update your browser to improve performance, quality of the displayed material, and improve security.
Что такое вал редуктора?
Вал – одна из самых прочных и самых нагружаемых деталей редукторного устройства. Он постоянно находится в движении и служит для передачи крутящего момента с одновременной регулировкой угловой скорости вращения.
Обычно выполняется из усиленной легированной стали (марка 40 или импортный аналог) в форме цилиндра. Диаметр трубки может меняться по всей длине. В конструкции предусматривают пазы в местах посадки или соединения с рабочими элементами (зубчатого колеса, шестерни) на шпонках.
Какие функции выполняет в сборке
Вал редуктора выполняет 2 основные задачи:
Обе функции требуют от валов мотор-редуктора постоянного движения (запускается вместе с оборудованием и находится в непрерывном вращении), устойчивости к деформации. На решение первой задачи работает схема размещения в связке с запускающим устройством. Второе требование выполняется через грамотный подбор материала и продуманную сборку, которую формируют 3 блока:
Форма может отличаться (гладкие, ступенчатые, совмещенные вал-червяк или вал-шестерня). В частности, вал редуктора привода выполняется с подготовленными зонами для будущей «насадки» на него колес зубчатой передачи, соединенных с шестерней промежуточной или тихоходной ступени.
Классификация
В механизмах используют три вида элементов, отличные по назначению:
В большинстве конструкций ведомые и ведущие валы редуктора присоединяются к приводу с муфтой. Кроме назначения, они делятся по способу исполнения.
Здесь 2 варианта – цельная и полая модель. Вторая используется в системах, когда элемент необходимо располагать строго внутри короба. Полый ведущий и ведомый вал редуктора обладает меньшей прочностью, зато позволяет снизить вес оборудования и сократить количество соединений.
Расположение
Расположение бывает вертикальным или горизонтальным. Вертикальный вал редуктора позволяет сэкономить пространство для горизонтального размещения оси двигателя, что для многих устройств важно. Такое конструктивное решение свойственно редукторам на червячной или конической передаче.
Относительно друг друга (осей) детали располагают параллельно, под прямым углом, перекрестно. Выбор схемы зависит от типа редукторного оборудования:
В привязке к другим элементам сборки схема бывает сосной, раздвоенной или развернутой. Первые два решения более технологичны для 2–3-ступенчатых механизмов, поскольку дают хороший КПД и износостойкость устройства (способность переносить повышенные нагрузки, не снижая крутящего момента вала редуктора).
То же относится к 2-ступенчатым механизмам с зубчатой передачей и соосным размещением, которое используется в цилиндрических и планетарных моделях. При этом в соосном цилиндрическом редукторе часто устанавливается выходная ступень с прямым зацеплением.
Расположение и тип передачи
Если при размещении заказа на производство мотор-редуктора схема валов шестерни редуктора задается типом требуемого оборудования, то при его ремонте действует обратная закономерность. Тип передачи определяется по размещению. Примеры:
Установка
Первоначально в коробе устройства предусматривают технологические выемки (посадочные места) – так называемые постели для установки входного и тихоходного вала редуктора. В них деталь монтируется на подшипниках при сборке и устанавливается во время замены.
Вал редуктора
Редуктор – это механизм, который позволяет получить момент и скорость вращения на выходном валу, отличающиеся от момента и скорости на входном. Момент на выходном валу редуктора может быть как больше входного момента – это собственно редуктор, так и меньше – это мультипликатор. Один из главных и ответственных элементов редуктора – это вал, а в простейшем случае два отдельных вала – входной и выходной, соединенные зубчатыми шестернями. В общем случае у редуктора могут быть входной, выходной и промежуточные валы.
Назначение вала редуктора
Вал редуктора – основной элемент передачи крутящего момента. На валу располагаются практически все детали редуктора – шестерни, звездочки, также валы сочленяются с внешними механизмами, для этого концы валов выполняются со шпоночными пазами или коническими. В корпусе вал редуктора устанавливается в подшипниковые гнезда. Выходной вал редуктора обеспечивает момент и скорость для основного рабочего механизма, входной вал сочленен с исходным механизмом (двигателем) и воспринимает его момент и скорость. В некоторых источниках выходной вал называют ведущим валом редуктора, а входной именуется ведомым валом редуктора.
Валы редуктора несут на себе существенную нагрузку, как от собственного веса, деталей самого редуктора, так и нагрузку со стороны исходного и основного механизмов, она может быть и осевой и радиальной. При проектировании особое внимание уделяется тщательным расчетам прочности валов на кручение, изгиб для обеспечения нормальной работы продолжительное время. В процессе расчетов выбираются необходимые диаметры валов редуктора, как главного геометрического параметра, определяющего его работоспособность, его форма и другие размеры, также возможно различное взаимное расположение валов относительно друг друга.
Область применения
Область применения редукторов включает в себя практически все сферы деятельности человека, где необходима передача момента. Это приводы различного применения – в строительстве, на нефтегазовых предприятиях, в сельскохозяйственной технике.
Классификация валов редукторов
Вал редуктора относят к валам передач. Классификация их довольно условна, но можно выделить следующие типы
Технические характеристики, описывающие параметры устройства включают:
Технические характеристики определяют максимально допустимые нагрузки на валы редуктора и позволяют рассчитать его параметры – момент и скорость выходного вала по следующим зависимостям:
Мвых =Мвх i ; пвых = пвх/i.
Материалы, применяемые для изготовления вала редуктора
Если нет каких-либо специальных требований, то для изготовления вала редуктора берут круглый прокат или поковки из среднеуглеродистых сталей Ст 5, Ст 40Х, Ст 45Х с возможным улучшением в виде закалки нагревом и последующим отпуском.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
Механическая коробка передач.В подробностях.Теория и практика.
Вернёмся немного к назад и посмотрим что же это за механизм такой, разберём устройство и принципы работы!
Механическая коробка передач (МКПП) представляет собой набор шестерен, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения.
Наименьшая по сравнению с другими типами КПП стоимость и масса;
Высокие КПД, топливная экономичность и динамика разгона;
Простота и отработанность конструкции, а следовательно — высокая надежность;
Не требуют дорогостоящих расходных материалов, просты в обслуживании;
Благодаря жесткой связи двигателя с ведущими колесами, водитель может более эффективно использовать автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;
МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии, поэтому такой автомобиль легко пускается «с толкача» и может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью.
Утомляющее водителя переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках, необходимость навыка для правильного выбора передачи и плавного переключения передач без рывков;
Ступенчатое изменение передаточного отношения;
Малый ресурс сцепления.
Ступенчатые механические коробки передач выполняются по двум схемам: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют различия, поэтому они рассмотрены отдельно.
• Трехвальная коробка передач
Как следует из названия, такая коробка имеет три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.
Ведущий вал соединяется со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Далее крутящий момент передается через шестерню, находящуюся на валу в жестком зацеплении, на промежуточный вал.
Промежуточный вал расположен параллельно ведущему валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.
Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Такое расположение осуществляется за счет подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и свободно вращается на нем. Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синхронизаторов. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом, но могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах (кроме заднего хода).
Шестерня ведущего вала, блок шестерен промежуточного и ведомого вала находятся в постоянном зацеплении. При нейтральном положении рычага переключения крутящий момент от двигателя на ведомый вал не передается, а его шестерни свободно вращаются. При перемещении рычага КПП, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора, который обеспечивает выравнивание (синхронизацию) угловых скоростей шестерни ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. После этого, зубчатый венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Ведомый вал передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом. При соединении синхронизатором первичного и вторичного валов (минуя шестерни) образуется прямая передача. Передаточное число прямой передачи равно единице. На прямой передаче шестерни вращаются вхолостую и не изнашиваются, коробка работает с максимальным КПД. Движение задним ходом обеспечивается за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси. Шестерни трехвальной коробки передач обычно (кроме первой передачи и передачи заднего хода) делают косозубыми. Такие шестерни обладают повышенной прочностью, более долговечны и бесшумнее в работе, чем прямозубые.
Посмотреть анимированное изображение.
• Двухвальная коробка передач
Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен, а не одна шестерня, как в трехвальной коробке. Промежуточный вал отсутствует. Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.
Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Однако прямой передачи в двухвальной коробке нет. Каждая передача, кроме заднего хода, создается одной парой шестерен, а не двумя, как в трехвальной коробке. Это повышает КПД двухвальной коробки, но не позволяет добиться большого передаточного числа. Поэтому и применяется она только в легковых автомобилях.
• Как работает синхронизатор
Синхронизатор служит для бесшумного переключения передач путем выравнивания угловых скоростей включаемых элементов. Он состоит из ступицы 1, муфты 2, двух блокировочных колец 3, трех сухарей 4, двух проволочных колец 5. Ступица устанавливается на шлицах вторичного вала и жестко фиксируется. На ступице нарезаны наружные зубья и пазы под сухари. Муфта расположена на зубьях ступицы и в среднем положении удерживается сухарями, выступы которых входят во внутреннюю кольцевую канавку муфты. Сухари прижимаются к муфте упругими кольцами (как вариант, вместо колец могут использоваться подпружиненные шарики). Бронзовые блокировочные кольца имеют наружные зубья со скосами и впадины под сухари; ширина впадин несколько больше ширины сухарей. Кольцо может провернуться относительно ступицы на величину разницы ширины паза кольца и ширины сухаря. Для увеличения сил трения на конической поверхности кольца нарезана резьба и выполнены продольные канавки.
Работает синхронизатор следующим образом. При включении передачи вилка переключения перемещает муфту в направлении шестерни включаемой передачи. При перемещении муфты усилие через сухари передается на одно из блокировочных колец, которое вместе с муфтой перемещается относительно ступицы в сторону включаемой шестерни до соприкосновения с ее конической поверхностью. Вследствие разности угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала на конических поверхностях возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора его в сухари. При этом зубья блокировочного кольца станут напротив зубьев муфты и дальнейшее перемещение муфты становится невозможным. После выравнивания угловых скоростей шестерни и синхронизатора сила, сместившая блокировочное кольцо, исчезает; под действием усилия водителя оно вернется в первоначальное положение, чему способствуют скосы на зубьях муфты и кольца. После этого муфта свободно проходит между зубьями блокировочного кольца и соединяется с зубьями малого венца включаемой шестерни. При этом гребни сухарей выходят из кольцевой проточки муфты, а сухари утапливаются, преодолевая упругую силу кольцевых пружин. Шестерня жестко соединяется со вторичным валом, передача включается. Весь процесс занимает время порядка милисекунд. С помощью одного синхронизатора можно поочередно включать две передачи в коробке.
Конструкция механизма переключения передач зависит от конструкции автомобиля. В заднеприводных рычаг располагается непосредственно на корпусе коробки передач. В этом случае весь механизм переключения расположен внутри корпуса коробки и рычаг напрямую воздействует на него. Плюсы такой схемы – простота, более чёткое переключение передач, меньший износ в процессе эксплуатации. Недостаток — такой привод непригоден для использования на большей части переднеприводных и всех заднемоторных автомобилях. В этом случае применяется иная схема механизма переключения: рычаг располагается дистанционно (напольно, на рулевой колонке или на панели приборов) и связан с коробкой передач при помощи расположенных вне ее корпуса тросов либо тяг (называемых обычно «кулисой»). Плюсы такого решения — удобное расположение рычага КПП, отсутствие его вибрации и практически полная свобода в компоновке автомобиля. Однако, дистанционный привод менее долговечен и со временем допускает разбалтывание, что требует его регулировки или замены. Кроме того, чёткость переключения передач с таким механизмом переключения хуже, чем при непосредственном расположении рычага на корпусе КПП.
Несмотря на различия в конструкции привода включения передач, механизм включения в большинстве коробок передач имеет одинаковое устройство. Он состоит из подвижных штоков 1, расположенных в крышке коробки передач, и закрепленных на каждом штоке вилок 2. Вилки своими концами входят в пазы муфт синхронизаторов, а вилка включения заднего хода — в кольцевую проточку шестерни заднего хода. Также в любой коробке передач предусмотрены устройства, предохраняющие от неполного включения, самовыключения передачи и одновременного включения двух передач.
КПП с непосредственным приводом включения передач
При расположении рычага переключения 3 непосредственно на корпусе коробки передач его нижний конец входит в пазы головок подвижных штоков. Поперечное перемещение рычага, находящегося в нейтральном положении, приводит к выбору необходимого штока (передачи), а продольное — вызывает смещение штока, закрепленной на нем вилки и включение требуемой передачи.
Для удержания штока в нейтральном или включенном положении в нем выполнены гнезда, к которым поджимается пружиной шарик фиксатора. Штоки имеют по три гнезда под шарик фиксатора: среднее служит для удержания штока в нейтральном положении, а крайние — для фиксации одной из включенной передач. Шток вилки включения заднего хода имеет два гнезда: одно для фиксации штока в нейтральном положении, другое — во включенном положении передачи заднего хода.
Чтобы исключить одновременное включение двух передач, в приводе имеется замковое устройство. Один из вариантов его конструкции — три блокировочных сухаря 4. Два крайних сухаря установлены в отверстия задней стенки картера, а средний — в отверстии среднего штока. У штоков имеются гнезда для сухарей. При перемещении одного из крайних штоков он выдавливает из своего гнезда сухарь, который, перемещаясь, входит в гнездо среднего штока и одновременно сдвигает два других сухаря, блокируя и второй крайний шток. При перемещении среднего штока, он прижимает два крайних сухаря в гнезда крайних штоков. Тем самым неподвижные штоки оказываются в запертом положении.
КПП с дистанционным приводом включения передач
Если рычаг коробки передач располагается дистанционно, то, как уже упоминалось, он соединяется с коробкой с помощью тросов или тяг 1, которые через шток выбора передач 2 воздействуют на механизм выбора передач 3. На конце штока выбора передач крепится двуплечий рычаг 4, который при перемещении штока поворачивает трехплечий рычаг 5 механизма выбора передач. Трехплечий рычаг перемещает шток выбранной передачи с закрепленной на нем вилкой. Одно плечо трехплечего рычага служит для включения передач переднего хода, другое для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. Блокировочные скобы 6 предназначены для предотвращения одновременного включения двух передач. Механизм включения передач состоит из штоков, вилок и шариковых фиксаторов.
• Уход и эксплуатация
При эксплуатации коробки передач необходимо следить за уровнем масла в картере и доливать его в случае необходимости. Полная замена масла производится в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации автомобиля. При грамотном обращении с рычагом переключения передач и периодической замене масла в картере коробки, она не напоминает о себе практически до конца срока службы автомобиля. Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, то когда-нибудь обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями. Передачи надо переключать спокойным плавным движением, с небольшой паузой в нейтрали для того, чтобы сработали синхронизаторы.
Основные неисправности коробки передач:
Подтекание масла может быть следствием повреждения уплотнительных прокладок, сальников и ослабления крепления крышек картера;
Шум при работе коробки передач может возникнуть из-за неисправного синхронизатора, износа подшипников, шестерен и шлицевых соединений;
Затрудненное включение передач может происходить из-за поломок деталей механизма переключения, износа синхронизаторов или шестерен;
Самовыключение передач случается из-за неисправности блокировочного устройства, а также при сильном износе шестерен или синхронизаторов.
В механических КПП и ведущих мостах заднеприводных автомобилей применяются трансмиссионные масла (в переднеприводных, как правило, используется моторное масло). Трансмиссионные масла работают в гораздо более легких условиях, чем моторные. Основное требование к ним — способность создавать прочную масляную пленку, выдерживающую большие нагрузки в зоне контакта деталей. Аналогично моторным маслам, трансмиссионные классифицируются по уровню эксплуатационных свойств API и классу вязкости SAE.
Согласно классификации API трансмиссионные масла делятся на пять классов: GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5. Первые три класса применяются в тракторах, сельскохозяйственных машинах и грузовых автомобилях. Масла класса GL-4 предназначены для для механических коробок передач, раздаточных коробок и главных передач с цилиндрическими шестернями, GL-5 – для гипоидных передач. Бытует заблуждение, что масла класса GL-5 выше качеством, чем GL-4. Это не так! У них разные области применения. Масла для гипоидных передач содержат специальные противоизносные и противозадирные присадки, которые разрушительно действуют на цветные металлы. Поэтому если залить такое масло в коробку передач, оно неизбежно выведет из строя ее синхронизаторы.
Вязкость по SAE определяет температурный диапазон использования масла. Маркировка трансмиссионных масел аналогична маркировке моторных масел. Классификация содержит четыре зимних класса и пять летних. На практике сезоные масла применяют очень редко: срок их службы довольно велик, и проводить два раза в год замену не выходившего свой ресурс продукта экономически невыгодно. Поэтому в подавляющем большинстве случаев используются всесезонные масла. Самые распространенные для умеренного климата масла с верхним индексом вязкости 90. При выборе масла по низкотемпературному индексу ориентируются на следующие рекомендации: 75W-90 для суровых зим, 80W-90 для умеренных температур и 85W-90 для теплых зим.
Трансмиссионные масла выпускают на минеральной или синтетической основе.
Вал ведомый что такое
Вал – один из основных компонентов редуктора, который используется для понижения частоты вращения приводной машины в целях обеспечения заданной скорости движения лифта. Редуктор позволяет формировать необходимую скорость вращения исполнительного устройства привода лифта. Приводными машинами в лифтах являются асинхронные скоростные электродвигатели, а редуктор преобразует высокую частоту их вращения в равномерное движение канатоведущего шкива.
Ведущий и ведомый вал
Редуктор представляет собой закрытую конструкцию в виде зубчатой передачи на базе двух валов: быстроходного (ведомого) и тихоходного (ведущего). На ведущий вал крепится тормозная полумуфта, а ведомый вал обеспечивает крепление канатоведущего шкива. Для привода в движение лифтов применяются червячные редукторы, так как одноступенчатые устройства могут формировать большие передаточные числа.
Червячный вал
Рабочим элементом конструкции червячного редуктора является вал. По форме он может быть цилиндрическим или глобоидным. Они различаются друг от друга тем, что при изготовлении глобоидных «червяков» применяется принцип локализации пятен контакта с червячным колесом. Проще говоря, расстояние между сопредельными витками по длине детали может быть различным. Этим достигается уравновешенное распределение усилий на зубья червячного колеса. В отечественных лифтах в основном применяются глобоидные редукторы РГП и РГЛ.
Глобоидные редукторы для лифта
Пассажирский глобоидный редуктор (РГП) конструктивно выполнен из корпуса, двух подшипников, входного червячного вала и выходного вала-ступицы с червячным колесом, которое закреплено болтами. Вал-ступица вмонтирован в роликовые конические подшипники и фиксируется в корпусе крышкой. Редуктор лифтовой глобоидный (РГЛ) отличается от устройств серии РГП тем, что на его корпусе предусмотрен специальный фланец для соединения с электродвигателем. Также в РГЛ имеется специальный винт регулировки точности плоскости червячного колеса по отношению к оси червячного вала со стороны двигателя.
Вал ведомый что такое
Ведомый подвижный конус (шкив) с помощью подшипников ( только уже девяти шариков) опирается на ведомый вал вариатора. Ведомый вал, как и ведущий вал, состоит из подвижного и неподвижного конуса. Ход подвижного конуса также составляет 22 мм.
Необходимое нажимное усилие для создания силы трения между металлическим ремнем и конусами шкива формируется нажимными тарелками и пружиной в управляющих полостях подвижного конуса.
До снятия подвижного конуса с ведомого вала проверим сжатым воздухом масляный канал вала и уплот-нители подвижного конуса (нижний снимок). К торцу вала (4) подсоединяем переходник и подаем сжатый воздух и наблюдаем откуда может сочится воздух. Движение подвижного конуса мы наблюдать не можем,
т.к. преодолеть сопротивление пружины ножным насосом не возможно, необходимо до 60 атм.
Снимаем подвижный конус для проверки состояния девяти шариков и пазов на вале. Откручиваем гайку
(1), снимаем сьемником ведущую шестерню (2) и шестерню механизма блокировки ведомого механизма (3).
Поступаем также как и с ведущим валом, ударяем торцом о мягкую доску и извлекаем подвижный конус и
девять шариков. Визуально проверяем состояние шариков и пазов на вале. Пазы должны быть чистые без
сколов по краям. Шарики круглые без вмятин (не квадратные).
Не круглые шарики и сколы в пазах являются основной причиной обрыва металлического ремня из-за за-
клинивания подвижных конусов ведущего и ведомого вала.
Что необходимо сделать, чтобы шарики и пазы были плохими? Надо резко трогаться с места, резко тормозить, чтобы подвижные конусы работали на смятие шариков и получались сколы в пазах валов.
СОВЕТ- ТРОГАЙТЕСЬ И ТОРМОЗИТЕ ПЛАВНО!
К сожалению уплотнители подвижного конуса заменить нельзя, т.к. наружная «чашка» завальцована, по-
На снимках: ведомый вал.
На снимке: ведомый вал.
На снимке: ведомый вал, запрессовка малой «чашки» на вал.
На снимке: запрессовка шестерни механизма блокировки ведомого вала и ведущей шестерни ведомого