Redukcja biegów

Redukcja biegów. Termin znany wielu osobom, ale co on właściwie oznacza?

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że przekładnie są „redukowane” pod względem ilości lub rozmiaru, co jest częściowo prawdą. Kiedy maszyna rotacyjna, taka jak silnik lub silnik elektryczny, potrzebuje zredukować prędkość wyjściową i/lub zwiększyć moment obrotowy, przekładnie są powszechnie używane do osiągnięcia pożądanego rezultatu. Redukcja” przekładni odnosi się konkretnie do prędkości maszyny obrotowej; prędkość obrotowa maszyny obrotowej jest „redukowana” poprzez podzielenie jej przez przełożenie większe niż 1:1. Przełożenie większe niż 1:1 uzyskuje się, gdy mniejsze koło zębate (o zmniejszonym rozmiarze) z mniejszą liczbą zębów zazębia się i napędza większe koło zębate z większą liczbą zębów.

Redukcja biegów ma odwrotny wpływ na moment obrotowy. Wyjściowy moment obrotowy maszyny obrotowej jest zwiększany poprzez pomnożenie momentu obrotowego przez przełożenie przekładni, po odjęciu pewnych strat wydajności.

Podczas gdy w wielu zastosowaniach redukcja przekładni zmniejsza prędkość i zwiększa moment obrotowy, w innych zastosowaniach redukcja przekładni jest używana do zwiększania prędkości i zmniejszania momentu obrotowego. Generatory w turbinach wiatrowych wykorzystują redukcję biegów w ten sposób, aby przekształcić stosunkowo niską prędkość łopat turbiny na wysoką prędkość zdolną do generowania energii elektrycznej. W tych zastosowaniach używa się przekładni, które są montowane odwrotnie niż w zastosowaniach, które redukują prędkość i zwiększają moment obrotowy.

Jak jest osiągana redukcja biegów? Wiele typów reduktorów jest w stanie osiągnąć redukcję biegów, w tym, ale nie tylko, przekładnie z wałem równoległym, przekładnie planetarne i ślimakowe pod kątem prostym. W przekładniach z wałem równoległym (lub reduktorach), koło zębate o określonej liczbie zębów zazębia się i napędza większe koło zębate o większej liczbie zębów. Redukcja” lub przełożenie jest obliczane poprzez podzielenie liczby zębów na dużej przekładni przez liczbę zębów na małej przekładni. Na przykład, jeśli silnik elektryczny napędza zębatkę o 13 zębach, która zazębia się z zębatką o 65 zębach, uzyskuje się redukcję 5:1 (65 / 13 = 5). Jeśli prędkość obrotowa silnika elektrycznego wynosi 3450 obr/min, przekładnia redukuje tę prędkość pięciokrotnie do 690 obr/min. Jeśli moment obrotowy silnika wynosi 10 lb-in, przekładnia zwiększa ten moment pięciokrotnie do 50 lb-in (przed odjęciem strat wydajności przekładni).

Przekładnie z wałem równoległym często zawierają wiele zestawów przekładni, zwiększając w ten sposób redukcję biegów. Całkowita redukcja przekładni (przełożenie) jest określana przez pomnożenie każdego indywidualnego przełożenia z każdego etapu przekładni. Jeśli przekładnia zawiera przekładnie 3:1, 4:1 i 5:1, całkowite przełożenie wynosi 60:1 (3 x 4 x 5 = 60). W naszym powyższym przykładzie, prędkość silnika elektrycznego pracującego z prędkością 3450 obr/min zostanie zmniejszona do 57,5 obr/min dzięki zastosowaniu przekładni 60:1. Moment obrotowy silnika elektrycznego wynoszący 10 lb-in zostałby zwiększony do 600 lb-in (przed stratami wydajności).

Jeśli koło zębate i współpracujące z nim koło zębate mają taką samą liczbę zębów, nie następuje redukcja, a przełożenie wynosi 1:1. Koło zębate nazywane jest kołem zębatym napędzającym, a jego podstawową funkcją jest zmiana kierunku obrotów, a nie zmniejszenie prędkości lub zwiększenie momentu obrotowego.

Obliczanie przełożenia w reduktorze planetarnym jest mniej intuicyjne, ponieważ zależy od liczby zębów kół zębatych słonecznych i pierścieniowych. Przekładnie planetarne pełnią rolę kół zębatych i nie mają wpływu na przełożenie. Przełożenie przekładni planetarnej jest równe sumie liczby zębów na przekładni słonecznej i pierścieniowej podzielonej przez liczbę zębów na przekładni słonecznej. Na przykład, przekładnia planetarna z 12-zębowym kołem słonecznym i 72-zębowym kołem pierścieniowym ma przełożenie 7:1 (/12 = 7). Przekładnie planetarne mogą osiągać przełożenia od ok. 3:1 do ok. 11:1. Jeśli potrzebna jest większa redukcja biegu, można zastosować dodatkowe stopnie planetarne.

Redukcja biegu w przekładni ślimakowej prostokątnej zależy od liczby gwintów lub „początków” na ślimaku i liczby zębów na współpracującym kole ślimakowym. Jeśli ślimak ma dwa początki, a współpracujące z nim koło ślimakowe ma 50 zębów, wynikowe przełożenie wynosi 25:1 (50 / 2 = 25).

Gdy maszyna rotacyjna, taka jak silnik lub silnik elektryczny, nie może zapewnić żądanej prędkości wyjściowej lub momentu obrotowego, dobrym rozwiązaniem może być reduktor. Napędy z wałem równoległym, planetarne, ślimakowe pod kątem prostym są powszechnymi typami przekładni do osiągnięcia redukcji biegów. Skontaktuj się z Groschopp już dziś ze wszystkimi pytaniami dotyczącymi redukcji biegów.