О редукторах

Понятие редуктора, достаточно известное в механике, широким массам чаще всего представляется просто звучным словом. Между тем уже не один десяток лет этот агрегат используется чрезвычайно широко в самых различных отраслях технико- и приборостроения. Наибольшее применение данный механизм (а точнее некоторые его вариации) нашел в автомобильной промышленности, в частности в производстве автомобильных дифференциалов, автоматических коробок передач. А, например, во время Второй мировой войны редукторы применялись для изготовления приводов радарных установок. Сегодня они также используются в металлорежущих станках и ряде других более сложных механизмов.

Итак, что же такое редуктор? Согласно данным различных словарей и энциклопедических изданий, под редуктором понимается механизм, служащий для передачи и преобразования крутящего момента. Или другое определение: редуктор – это устройство преобразования скорости вращения входного вала с более высокой в более низкую на выходном вале. Возможен и обратный вариант. В этом случае механизм будет именоваться мультипликатором.
Многообразие сфер применения редукторов предопределило множество разновидностей его конструкции. В соответствующей литературе можно встретить понятия общепромышленных, газовых редукторов, мотор-редуктора. Существуют и вариации, такие как уже упомянутый мультипликатор, а также вариатор, турборедуктор, цилиндрический, конический, червячный, планетарный, волновой редуктор.

При этом основными характеристиками редукторов являются его коэффициент полезного действия (КПД), мощность, передаточное отношение, угловые скорости валов, количество ступеней и передач и др.

Отметим, что мотор-редуктор – это термин, характеризующий более сложную конструкцию, подразумевающую систему двух элементов: собственно редуктора и двигателя. Применяются он в механизмах, не требующих чрезмерно точного позиционирования, а более критичных к конечной стоимости установки. Именно в конструкции мотор-редуктора используются цилиндрические, червячные, планетарные редукторы, как достаточно экономичные по себестоимости.

Названия разновидностей редукторов образованы исходя из особенностей их конструкции. Так, червячный мотор-редуктор подразумевает использование в своей конструкции червячной передачи. Их отличают относительная бесшумность работы и компактные размеры.
В заключение еще раз отметим чрезвычайную популярность данного узла (редуктора) в самых различных конструкциях.

Редуктор и сконструированный на его основе привод в наше время является одной из наиболее распространенных механических систем, используемых в промышленности. При этом важно, что от работоспособности и надежности редуктора, а также от качества используемого образца напрямую зависит срок службы и надежность всей механической системы в целом. Именно поэтому выбор редуктора и мотор-редуктора – вопрос ответственный и чрезвычайно серьезный. Так, ошибка в подборе редуктора, кроме собственно износа механизма, чревата целым рядом косвенных последствий, среди которых вынужденные простои оборудования и связанные с этим неудобства ( в том числе возможная потеря прибыли). Именно поэтому, на наш взгляд, потенциальным потребителям (то есть тем, кто так или иначе «соприкасается» с редукторами и мотор-редукторами) важно иметь максимально полное и четкое представление об этом важнейшем узле многих промышленных установок.

Итак, если коснуться истоков появления данного агрегата, то большинство специалистов называют создателем первого простейшего редуктора Архимеда. Именно он, сконструировав приспособление, отдаленно напоминающее современный редуктор (по крайней мере, по принципам функционирования и целям создания), позволил жителям своего родного города Сиракузы усилиями всего нескольких человек вытаскивать на сушу и сдвигать с места захваченные вражеские корабли. На протяжении веков конструкция и размеры редуктора изменялись и совершенствовались. Множились и области его использования.

Современные редукторы могут разниться как размерами, так и отчасти особенностями конструкции. При этом в корпусе редуктора размещаются зубчатые или червячные передачи, закрепленные в неподвижном положении на валах. В свою очередь валы расположены на подшипниках, находящихся в специальных гнездах. Специалисты выделяют несколько классификационных признаков редукторов. Так, например, редукторы делятся в зависимости от типа используемой передачи. Как уже отмечалось, могут использоваться зубчатая и червячная передачи. А в некоторых случаях применяется комбинированный вариант. Редукторы разделяют в зависимости от числа ступеней. Изготавливаются одноступенчатые, двухступенчатые и т.д. модели. Третьим классификационным признаком может служить тип используемых в редукторе зубчатых колес – цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и прочие варианты. Модели редукторов могут отличаться и в зависимости от положения валов в пространстве (вертикальные и горизонтальные вариации). Наконец, еще одним признаком классификации являются особенности используемой в редукторе кинематической схемы (с раздвоенной ступенью, развернутая соосная и т.д.).

Выбор оптимального редуктора, разумеется, обусловлен, особенностями и спецификой механизма, в котором он будет применяться. Наиболее популярны в настоящее время так называемые цилиндрические редукторы. Это объясняется их высокой нагрузочной способностью и не меньшей величиной КПД. В тех случаях, когда конструкция механической системы подразумевает пересечение валов под прямым углом (так называемая ортогональная система) логично использование конических или коническо-цилиндрических редукторов с двумя или тремя ступенями. Планетарные редукторы, имеющие небольшой вес и малые размеры, могут стать оптимальным выбором, например, в тех случаях, когда требуется большое передаточное отношение. Редукторы, сконструированные посредством применения червячной передачи, характеризуются низким уровнем шума, но при этом имеют невысокие уровни износостойкости и КПД. Наконец, мотор-редуктор, являющийся своеобразной симбиотической системой, состоящей из непосредственно редуктора и двигателя, может значительно удешевить конечную стоимость механической системы и стоимость затрат на ее обслуживание. Поэтому мотор-редуктор также заслуженно пользуются широкой популярностью.

В заключение охарактеризуем основные тенденции развития рынка редукторов с целью выработки практических советов по их приобретению. Здесь необходимо сразу отметить, что сфера производства редукторов и мотор-редукторов, как и вся мировая промышленность в целом, не избежала негативного влияния мирового экономического кризиса. В частности, снизились объемы производства и продаж редукторов. Кроме того, в настоящее время производимые образцы нередко изготавливаются с использованием более дешевых комплектующих, что, как следствие, приводит к снижению их качества. Поэтому максимально приемлемым вариантом на сегодняшний день становится выбор редукторов и мотор-редукторов, изготовленных отечественными предприятиями. Такой подход продиктован, в первую очередь, достаточно высоким уровнем соотношения «цена-качество» образцов редукторов и мотор-редукторов отечественного производства.