Мультипликатор в редукторе

С появлением механических передач возникла потребность в преобразовании скорости вращения. Некоторые механизмы нуждаются в ее увеличении, другие – в снижении. Механические устройства, повышающие скорость на выходе одновременно с передачей и понижением крутящего момента, называются мультипликаторами. Чаще всего они производятся в виде отдельных узлов с передачами различного типа. Используются в машинах, в которых вал двигателя вращается с недостаточной скоростью для выполнения конкретной операции.

Что такое мультипликатор в редукторе и его назначение

По сути, мультипликатор (ускоритель) является редуктором наоборот, так как его передаточное отношение меньше единицы. Яркий пример, механическая прялка, в которой малые обороты колеса с большим диаметром преобразуются в большие обороты прялки при помощи педального привода. По такому же принципу работает велосипед (при одном обороте звездочки посредством цепи колесо поворачивается несколько раз), сепаратор, центрифуга. Коробка передач автомобиля тоже является мультипликатором с несколькими значениями передаточного числа.

В мультипликаторах используются различные типы механических передач с одной или несколькими ступенями:

• зубчатых:
• цилиндрических (оси параллельные, зубы прямые или косые);
• конических (оси пересекаются, зубы прямые или косые);
• реечных (оси перекрещиваются);
• винтовых:
• червячных (с параллельными или скрещивающимися валами),
• гипоидных (оси с гипоидным смещением);
• из гибких элементов:
• ремней (круглых, зубчатых, клиновых);
• цепей (пластинчатых, втулочных, роликовых);
• фрикционных (передача осуществляется за счет трения).

Существуют комбинированные мультипликаторы, объединяющие несколько различных передач.

Принцип действия

У цилиндрических зубчатых передач встречается внутреннее и внешнее зацепление с различным уклоном, используются прямо- и косозубые колеса. Прочность увеличивается за счет площади контакта косых зубов. Угол уклона ограничивается 20-ю градусами. В конических механизмах валы чаще всего пересекаются под углом 90^о, что повышает уровень допустимой нагрузки.

Зубчатые передачи:

• способны на передачу больших мощностей;
• компактные;
• быстро вращаются;
• обладают постоянными передаточными отношениями
• имеют высокий КПД.

Движение передается жестко, работа шумная, смазка требуется часто.

Червячные механизмы передают движение между осями, расположенными под углом 90^о. Скорость колеса отличается от скорости червяка, что снижает КПД и ускоряет износ. Улучшить показатели позволяет использование при изготовлении пар материалов, отличающихся антифрикционными характеристиками (стали в паре с бронзой, чугуном, латунью).

Червячные передачи:

• обладают немалыми передаточными отношениями;
• работают бесшумно и плавно;
• оснащены функцией самоторможения;
• обладают высокой кинематической точностью.

К недостаткам можно отнести необходимость в дорогих материалах, быстрый износ, низкий КПД.

Гибкие звенья (канаты, ремни, шнуры, ленты, цепи) используются в механизмах, в которых необходимо передать движение на расстоянии. Передаточное отношение может быть переменным или постоянным, величина меняется плавно или ступенчато.

Передачи с ремнями бывают кругло-, клино- и плоскоременные.

К плюсам можно отнести:

• бесшумную работу;
• возможность передать движение на сравнительно большие расстояния;
• наличие дополнительной защиты за счет упругости ремня;
• простоту эксплуатации.

Механизмы с ремнями большие, работу нарушает проскальзывание, повышается нагрузка на валы, ремни нужно часто менять.

Работа цепной передачи основана на взаимодействии звездочек и цепи.

Цепи используются:

• пластинчатые зубчатые;
• роликовтулочные;
• втулочные.

Первые обеспечивают самую плавную работу, вторые сравнительно тяжелые, но изнашиваются медленно, третьи легкие, но требуют частой замены из-за износа.

Цепные передачи способны выдерживать большие нагрузки, не буксуют и не скользят, но работают шумно, цепи быстро изнашиваются, часто требуется смазка.

Фрикционные механизмы различаются по расположению валов (параллельно под углом), виду контакта (внутренний, внешний), регулируемости.

Сферы применения

Мультипликаторы используются в:

• строительстве (в составе инструментов, увеличивающих крутящий момент и сборке и разборке резьбовых соединений);
• нефте-, газо- и горнодобывающей промышленности;
• аэрокосмической и нефтехимической промышленности;
• в машиностроении;
• при производстве подъемных механизмов, канатных дорог;
• при возведении металлоконструкций и мостов;
• в вагоно-, самолетостроении;
• электроэнергетике.

При выборе вида мультипликатора желательно получить совет технического консультанта. Сообщите ему требования к механизму и данные об условиях эксплуатации. При необходимости специалист может посетить предприятие, чтобы глубже вникнуть в работу и предложить лучшую модель.