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:

• передает крутящий момент от источника энергии ее потребителям;
• запускает элементы привода, которые должны вращаться.

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:

• опорный;
• промежуточный;
• концевой.

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:

• Ведущий, быстроходный или входной вал редуктора. В стандартных устройствах (наращивание крутящего момента + понижение угловой скорости – количества оборотов на выходе) деталь соединяется непосредственно с приводом.
• Ведомый. Он же тихоходный или выходной вал редуктора. Работает в прямой связке с приводом в мультипликаторах (механизмах, которые передают крутящий момент, одновременно повышая скорость вращения).
• Промежуточный (его еще называют среднескоростным, делает регулировку скоростей плавной).

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 цилиндрических передачах чаще используют параллельное расположение;
• в червячных зубчатых передачах (комбинированных червячно-цилиндрических) оси тихоходных и быстроходных валов редуктора сходятся под прямым углом (обеспечивают малую шумность и большие передаточные числа, но уступают аналогам по КПД);
• коническо-цилиндрические и 2–3-ступенчатые конические редукторы требуют пересекающегося расположения.

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).

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:

• если компоненты установлены параллельно, значит, мастер имеет дело с цилиндрической зубчатой передачей;
• пересекающиеся валовые оси указывают на червячную, гипоидную или зубчато-винтовую передачу.

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.