Тихоходный и быстроходный вал что это

Устройство редуктора

Назначение редуктора это передача крутящего момента от привода к исполнительному механизму и изменение крутящего момента и угловой скорости, в том числе и направление вращения вала. В машиностроении применяются червячные, цилиндрические, конические, планетарные, волновые и другие виды редукторов. Они применяются для привода барабанов лебедок грузовых и пассажирских лифтов или конвейерных лент, в червячных и шестеренных талях, для вращения валков прокатных станов и т.д.
Основной рабочий орган редуктора это зубчатое колесо, которое входит в зацепление с сопряженным колесом, обеспечивая передачу крутящего момента. В цилиндрическом редукторе, применяемом для передачи крутящего момента между параллельными валами, применяется цилиндрическое зубчатое колесо, зацепление в котором может быть прямозубым, косозубым или шевронным.
Для передачи вращения между перпендикулярно расположенными валами применяются червячный или конический редуктор. В червячном редукторе применяется т.н. червячная передача, состоящая из червяка и червячного колеса. Червяк может быть цилиндрическим или глобоидным. В коническом редукторе применяются конические колеса с прямозубым или косозубым зацеплением, оси вращения которых расположены под 90 ° друг к другу.
Наиболее сложным, производительным и дорогим является планетарный редуктор, который применятся для передачи вращения между соосными валами, где требуется обеспечение больших передаточных чисел, высокой производительности и компактности.

Как устроен редуктор

Рассмотрим назначение и устройство редуктора, принцип работы на примере двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Основные элементы редуктора это корпус, в котором смонтированы детали редуктора, тихоходный вал, обозначен буквой Т и быстроходный вал (Б), промежуточный вал и зубчатые колеса. Так как основное назначение редуктора это повышение крутящего момента за счет редуцирования, т.е. уменьшения угловой скорости вращения выходного вала, то тихоходный вал соединен с исполнительным механизмом, а быстроходный вал соединен с приводом (электродвигатель, гидромотор или ДВС). На быстроходном валу смонтировано зубчатое колесо, которое вращается с теми же параметрами, что и быстроходный вал. Это зубчатое колесо входит в зацепление с колесом большего диаметра, расположенным на одном конце промежуточного вала. За счет разницы в диаметрах промежуточное колесо вращается медленнее, но с большим крутящим моментом. На второй конец промежуточного вала смонтировано зубчатое колесо меньшего диаметра, но вращающееся с той же скоростью и моментом.

Малое колесо промежуточного вала передает вращение на зубчатое колесо тихоходного вала, имеющее больший диаметр, поэтому снижение скорости вращение и прирост момента повторяются. Таким образом, в таком редукторе выполнены два зацепления, производящие уменьшение скорости вращения и увеличение крутящего момента. Каждое зацепление имеет свое передаточное отношение равное отношению угловых скоростей или диаметров колес. Передаточное отношение редуктора это произведение передаточных отношений отдельных пар колес. Таким образом, получаем двухступенчатый редуктор, состоящий из двух пар зубчатых колес, передающих крутящий момент. На данном примере мы узнали, как устроен редуктор.

Устройство и работа планетарного редуктора

Червячный, цилиндрический и конические редуктора имеют, в общем, схожую конструкцию – зубчатые колеса соединены последовательно и в зацепление всегда находятся два колеса, причем каждый вал приводится в движение своим колесом. Это обеспечивает простоту конструкции, надежность, однако приводит к увеличению габаритов и массы.

В планетарном редукторе применен иной принцип устройства и работы. Простая планетарная передача состоит из шестерен-сателлитов 2, закрепленных на водиле 4, вращающихся вокруг центральной, солнечной шестерни 1, при этом опорой для шестерен-сателлитов служит неподвижная коронная шестерня 3. Вращение передается несколькими сателлитами, которые вращаются вокруг солнечной шестерни. Вследствие этого уменьшается нагрузка на центральное колесо. Передаточное отношение определяется отношением угловой скорости солнечной шестерни к угловой скорости водила.
Планетарные передачи так же могут быть многоступенчатыми, где применяется несколько рядов сателлитов и солнечных шестерен, что увеличивает передаточное число до 1000 и более. Планетарные редуктора применяются в приводах требующих высоких оборотов, например приводы транспортных машин, коробках передач, сервоприводах и т.д.

5.2 Тихоходный вал

Эквивалентная нагрузка:

Номинальная долговечность, ч:

, что удовлетворяет условию (1), значит, подшипники № 112 выбраны, верно.

Рисунок 3 – Расчётная схема узла второго вала редуктора

6 Выбор шпонок и проверка их на смятие

В шпоночных соединениях применяют призматические шпонки со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78. Шпонки изготовлены из стали 45 нормализованной.

6.1 Быстроходный вал

Шпонка в сечении А – А

Шпонка выбирается в зависимости от диаметра хвостовика, в данном случае диаметр хвостовика равен 35 мм, следовательно, выберу шпонку 10х8х50мм по ГОСТ 23360-78.

Размеры шпонки: b=10 мм, h=8 мм, l=50 мм, t₁=5,0 мм, t₂=3,3 мм.

Для удобства установки полумуфты на хвостовик применяют шпонку с одним плоским торцом, которую совмещают с торцевой поверхностью вала.

Проверяю шпонку на смятие её боковых граней (по рабочей длине)[3, с. 304]:

, (2)

где[3, с. 270].с

Условие прочности [3, с. 270]:

σ_смМПа

Полученное значение удовлетворяет условию (2), следовательно, достаточно одной шпонки для передачи вращающего момента.

Запас прочности шпонки по напряжениям смятия

6.2 Тихоходный вал

Шпонка в сечении Б – Б

Диаметр вала Ø65мм. Размеры шпонки bхhхl=18х11х50; t₁= 7 мм. Напряжение смятия:

σ_см < [σ] – шпонка прочная.

Шпонка в сечении В – В

Диаметр вала Ø55мм. Размеры шпонки bхhхl=16х10х100; t₁=6мм.

σ_см< [σ] – шпонка прочная.

Рисунок 4 – Расчётная схема шпоночного соединения

7 Уточнённый расчёт валов

Уточнённый расчет валов состоит в определении коэффициентов запаса прочности.

Условие прочности вала [3, с.162]:

где S – эквивалентный коэффициент запаса прочности; [S]=2,0 – 2,5

Расчет выполняют при двух допущениях:

1) напряжение изгиба изменяется по симметричному циклу, для которого:_m=0 и│σ_max│=│σ_min│=σ_a

2) напряжения кручения по пульсирующему циклу , для которого:

7.1 Быстроходный вал

Вал имеет восемь сечений с концентраторами напряжений (рисунок 2). Наиболее опасными являются сечения: А-А – самое ослабленное, Б-Б – самое нагруженное.

Материал вала сталь 40Х, термообработка — улучшение, σ_в=795 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба [3, с. 162]:

σ-1=0,35· σ_в +70=0,35·795+70=348 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле кручения [3, с. 164]:

Сечение А-А (рисунок 2).

Нагрузкой является вращающий момент Т₁, концентратор напряжения — шпоночный паз bxh=10х8мм. Расчётный диаметр d=35 мм.

Условие прочности: S_τ≥[S]

Нахожу коэффициент запаса прочности [3, с. 164]:

S_τ=(3)

где τ_-1-предел выносливости стали при кручении.

k_τ-эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении;

ε_τ-масштабный фактор для касательных напряжений;

τ_a— амплитудное значение касательных напряжений;

ψ_τ-коэффициент, характеризующий чувствительность материала к асимметрии цикла нагружения;

τ_m-среднее значение касательных напряжений.

Среднее и амплитудное значение касательных напряжений определяют по формуле [3, с. 166]:

τ_a= τ_m=(4)

W_{к нетто}— полярный момент сопротивления сечения вала.

W_кнетто=(5)

W_{к нетто}==7771мм 3

Напряжения в опасных сечениях по (13):

τ_a= τ_m==9 МПа,

здесь Т₁=140 Н·м – крутящий момент на быстроходном валу.

Определим остальные коэффициенты [3, с.165-167]:

S_τ ==8,95>[S]

Из этого можно сделать вывод, что вал имеет достаточный запас прочности, это связано с использованием расчётного размера вала.

Сечение Б-Б (рисунок 2).

Нагрузкой является крутящий момент T₁ и максимальный изгибающий момент M_MAX. Концентратор напряжения – зубья шестерни. Расчётный диаметр df1=65,78 мм.

Максимальный изгибающий момент:

M_max==111 Н·м.

Общий запас прочности в сечении Б-Б [3, с. 162]:

S=≥[S] (6)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям [3, с. 162]:

S_σ=(7)

Напряжение изгиба [3, с. 163]:

σ_a=; (8)

W — момент сопротивления сечения вала при изгибе.

W =

Момент сопротивления сечения вала при изгибе:

W==27929 мм 3 .

Момент сопротивления сечения вала при кручении:

W_к ==55858 мм 3 .

σ_a==4,0 МПа.

τ_a= τ_m==1,3 МПа.

Определим коэффициенты [3, с.165-167]:

=4,1 =3,8.

Коэффициент запаса напряжениям изгиба из (7):

S_σ==23,4.

Коэффициент запаса по контактным напряжениям из (3):

S_τ==39,8.

S==20,2>>[S], следовательно вал имеет достаточный запас прочности. Это связано с тем, что шестерня изготовлена заодно с валом и тогда геометрическая характеристика вала в этом сечении значительно превосходит те, которые были получены при расчёте на кручение.

Все сечения вала имеют достаточный запас усталостной прочности, следовательно, быстроходный вал редуктора сконструирован прочным.

Отличия и преимущества быстроходного и тихоходного вала.

Когда речь идет о двигателях, неизбежно встает вопрос о выборе подходящего вала. Быстроходный и тихоходный вал являются двумя различными типами, имеющими свои особенности и преимущества. Быстроходный вал, как можно догадаться, используется для двигателей с высокими оборотами, позволяя им работать на высоких скоростях. Он обеспечивает более энергичное движение и повышенную мощность. В то же время, тихоходный вал предназначен для двигателей с низкими оборотами, предоставляя более плавное и спокойное движение. Тихоходный вал также может быть более тихим и менее склонным к вибрациям, что часто является преимуществом. Выбор между быстроходным и тихоходным валом зависит от требований и предпочтений конкретного двигателя или механизма.

Быстроходный и тихоходный вал: различия и преимущества

Быстроходный вал

Быстроходный вал, как следует из названия, предназначен для механизмов, которые работают на высоких оборотах. Он имеет более маленькую длину и более тонкую конструкцию, что делает его легким и гибким. Быстроходный вал используется в автомобилях и других транспортных средствах, а также в промышленном оборудовании, которое требует быстрой передачи мощности.

• Высокая производительность: Благодаря способности быстроходного вала работать на высоких оборотах, он обеспечивает высокую производительность механизма.
• Экономия топлива: Более высокие обороты быстроходного вала позволяют достичь максимальной эффективности работы двигателя и экономии топлива.
• Устойчивость к вибрации: Быстроходные валы обладают низкой инерцией и высокой жесткостью, что делает их устойчивыми к вибрации и дает возможность снизить уровень шума и вибрации.

Тихоходный вал

Тихоходный вал, наоборот, используется в механизмах, работающих на низких оборотах. Он имеет большую длину и толщину, что делает его более прочным и устойчивым. Тихоходный вал применяется в грузовых автомобилях, судах, электростанциях и в других оборудованиях, которые требуют большого крутящего момента и низкой скорости вращения.

• Большой крутящий момент: Тихоходный вал может передавать значительный крутящий момент, что позволяет справляться с высокой нагрузкой.
• Длительный срок службы: Большая прочность и устойчивость делают тихоходный вал долговечным и позволяют ему работать в тяжелых условиях.
• Надежность и безопасность: Низкая скорость вращения тихоходного вала обеспечивает большую надежность и безопасность в работе оборудования.

Теперь, когда вы знаете различия и преимущества быстроходного и тихоходного валов, вы можете легче принять решение о выборе подходящего компонента для вашего механизма. Помните, что правильный выбор вала может значительно повлиять на работу и производительность вашей техники. Так что обдумайте свои потребности, рассмотрите все возможные факторы и сделайте выбор, который будет лучше всего соответствовать вашим требованиям.

Что такое быстроходный вал?

Быстроходные валы обычно изготавливаются из прочных материалов, таких как сталь или чугун, чтобы выдерживать высокую скорость вращения и длительную эксплуатацию без поломок. Они также могут иметь специальную конструкцию, включающую балансировочные грузы или перепонки, чтобы уменьшить вибрацию и повысить стабильность вращения. Помимо этого, быстроходные валы подвергаются строгому контролю качества, чтобы гарантировать их надежность и безопасность при эксплуатации.

Быстроходные валы играют важную роль в работе двигателя. Они передают энергию от горящего топлива внутри цилиндров к приводным механизмам, таким как коленчатый вал или распределительный вал. Благодаря высокой скорости вращения быстроходного вала, двигатель способен развивать большую мощность и скорость. Это особенно важно для автомобилей или судов, где требуется высокая производительность и быстрая реакция на действия водителя.

Важным аспектом быстроходных валов является их смазка. Так как они работают с высокой скоростью и подвержены трению, необходимо обеспечить надлежащую смазку для снижения износа и повышения эффективности работы. Для этого в двигателях обычно используются специальные масла или смазочные системы, которые поддерживают оптимальное состояние быстроходного вала и продлевают его срок службы.

• Быстроходные валы обеспечивают быструю передачу мощности в системе;
• Они изготавливаются из прочных материалов и проходят контроль качества;
• Быстроходные валы имеют важное значение для работы двигателя;
• Необходима надлежащая смазка для поддержания быстроходного вала в хорошем состоянии.

Что такое тихоходный вал?

Тихоходные валы обычно применяются в транспортных средствах, которые требуют большой силы и устойчивости при низких оборотах двигателя. Они особенно популярны в сельском хозяйстве и строительной отрасли, где мощность и надежность играют критическую роль. Эти валы обеспечивают плавное, но сильное вращение, которое не только улучшает производительность, но и уменьшает износ и повреждения других компонентов двигателя.

Одним из ключевых преимуществ тихоходных валов является их долговечность и надежность. Благодаря специальным конструкциям и материалам, используемым при их изготовлении, они способны выдерживать высокие нагрузки и длительный период эксплуатации. Это особенно важно для транспортных средств, которые работают в условиях сильных нагрузок и тяжелых условиях эксплуатации.

Различия между быстроходным и тихоходным валом

Когда речь заходит о двигателях, часто упоминаются термины «быстроходный» и «тихоходный». Эти два типа валов имеют свои отличия и преимущества, и мы сейчас разберемся, в чем их различия.

Скорость вращения

Основное различие между быстроходным и тихоходным валом заключается в их скорости вращения. Быстроходный вал предназначен для двигателей, в которых требуется высокая скорость вращения. Он обеспечивает большую мощность и позволяет автомобилям развивать высокую скорость на дорогах. С другой стороны, тихоходный вал предназначен для двигателей, работающих с низкой скоростью вращения. Такие двигатели обеспечивают большой крутящий момент и идеально подходят для работы в условиях городского движения и при перевозке грузов.

Преимущества быстроходного вала

Быстроходный вал обладает рядом преимуществ, которые делают его предпочтительным в определенных условиях. Он позволяет автомобилю развивать высокую скорость и обеспечивает мощный разгон. Такие двигатели наиболее эффективны при длительной работе на высоких оборотах, например, при гонках или на трассе. Быстроходный вал также может быть более стабильным и надежным в использовании, так как его компоненты специально разработаны для работы на высоких оборотах.

Преимущества тихоходного вала

Тихоходный вал, в свою очередь, прекрасно подходит для повседневного использования и перевозки грузов. Он обеспечивает большой крутящий момент при низкой скорости вращения, что делает его идеальным для тяжелых нагрузок и работы в условиях городского движения. Тихоходные валы также могут быть более экономичными, так как потребляют меньше топлива при низкой скорости. Они также обычно менее шумны и вибрируют меньше, что способствует повышению комфорта для водителя и пассажиров.

Таким образом, различия между быстроходным и тихоходным валом связаны с их скоростью вращения и предназначением. Быстроходный вал обеспечивает высокую скорость и мощность, идеально подходящую для гонок и трассовых условий, тогда как тихоходный вал предоставляет большой крутящий момент при низкой скорости, что делает его идеальным для повседневного использования и перевозки грузов. Каждый из них имеет свои преимущества, и выбор между ними зависит от конкретных потребностей и предпочтений владельца автомобиля.

Преимущества быстроходного вала

• Большая производительность: Быстроходный вал способен достигать высоких оборотов, что позволяет повысить производительность в различных системах и механизмах. Например, в автомобилях, авиационных двигателях или электрогенераторах быстроходные валы обеспечивают большую мощность и ускоренную работу.
• Большая скорость: Быстроходные валы могут дать системе более высокую скорость вращения. Это особенно важно в тех случаях, когда требуется быстрая передача энергии или перемещение материалов. Например, в промышленных станках или машине для обработки материалов быстроходные валы позволяют увеличить скорость работы и повысить эффективность процесса.
• Меньшая инерция: Быстроходные валы имеют меньше массы, что снижает их инерцию. Это означает, что они могут быстро изменять скорость и реагировать на изменения в цикле работы или нагрузке. Это делает быстроходные валы более маневренными и отзывчивыми на изменения, что особенно важно в динамичных системах или при выполнении точных операций.
• Улучшенная энергоэффективность: Быстроходные валы могут увеличить энергоэффективность системы, т.к. за счет повышенных оборотов система может использовать энергию более эффективно. Например, в автомобиле высокие обороты двигателя могут привести к значительному увеличению мощности и улучшению экономии топлива.

Итак, быстроходный вал обладает рядом преимуществ, которые делают его идеальным выбором для многих приложений, требующих высокой скорости и производительности. Этот тип вала может улучшить работу системы, повысить эффективность и обеспечить более быструю передачу энергии. Использование быстроходного вала может быть выгодным решением для многих отраслей, где требуется быстрота и высокая производительность.

Преимущества тихоходного вала

1. Точность регулировки скорости

Одним из главных достоинств тихоходного вала является возможность точной регулировки скорости его вращения. Это особенно важно в тех случаях, когда требуется медленное и плавное движение деталей или механизмов. Тихоходный вал позволяет добиться необходимой точности и контролировать скорость вращения на протяжении всего процесса работы.

2. Высокий крутящий момент

Тихоходный вал обладает большим крутящим моментом по сравнению с быстроходным валом, что позволяет передавать большую силу на подвижные части механизма. Это особенно полезно при работе с тяжелыми или нагруженными элементами, такими как шестерни, зубчатые колеса или приводные ремни. Благодаря высокому крутящему моменту, тихоходный вал способен обеспечивать эффективную работу механизма в различных условиях.

3. Устойчивость к перегрузкам

Тихоходный вал имеет высокую устойчивость к перегрузкам и рывкам. Это обеспечивает надежную работу механизма даже при возникновении внезапных нагрузок или изменений условий работы. Благодаря этому, тихоходный вал может использоваться в технических системах, в которых требуется стабильность и надежность в работе.

4. Долговечность и надежность

Тихоходные валы изготавливаются из высококачественных и прочных материалов, таких как сталь или сплавы. Это обеспечивает им высокую долговечность и надежность. Тихоходный вал может прослужить долгое время без потери своих характеристик и эффективности, что является очень важным фактором при выборе данного устройства.

Тихоходные валы находят широкое применение в различных отраслях промышленности, таких как производство автомобилей, станкостроение, электроэнергетика и другие. Благодаря своим преимуществам, они являются неотъемлемой частью сложных технических систем и существенно влияют на их эффективность и надежность.

Заключение

Важно правильно определить свои потребности и учитывать особенности каждого типа вала. Быстроходные валы обладают высокой производительностью и могут работать с высокими скоростями, но требуют продуманной системы шумоизоляции. Тихоходный вал обеспечивает тихую работу и может быть использован в условиях с повышенными требованиями к шумоизоляции. Он надежен, но менее производителен и может быть ограничен в скорости вращения.

Прежде чем принять решение, рекомендуется проконсультироваться со специалистами и изучить дополнительную информацию о каждом типе вала. Только так можно выбрать подходящий вал, который будет соответствовать требованиям и обеспечит эффективную и надежную работу системы.

Купить вал для редуктора недорого по штучно или оптом — изготовление вала на заказ.

Вал редуктора служит для передачи крутящего момента, а так же для вращения деталей внутри редуктора. Вал это непосредственно крутящийся элемент, он не бывает не подвижным. Изготавливают их из специальной легированной стали, которая обладает повышенной износоустойчивостью. Составные участки вала: опорная часть, промежуточная, и концевой участок. В производстве редукторов промышленного назначения используются валы прямые, где ось геометрии это прямая линия. Внешняя форма исполнения может различаться.

1. Гладкие. Одинаковый диаметр по всей длине.
2. Ступенчатые. Различный диаметр на разных участках.
3. Полые. Имеют сквозные или глухие отверстияю
4. Шлицевые. Имеют продольные выступы- шлицы.
5. Совмещеные. Передают вращающий момент. Вал-шестерня или вал — червяк.

Характеристика вала — скорость вращения, исходя из этого разделяют следующие виды:

1. Быстроходный вал и входной вал.
2. Среднескоростной и промежуточный вал.
3. Тихоходный вал и выходной.

Нарезка зуба на валах редуктора 1Ц2У 200

Фрезерование шпоночного паза — изготовление шпоночного паза на валу редуктора

Изготовление валов

Производство на заказ от 1 штуки , а также по чертежам Заказчика. Изготовление вала любой сложности и любой резьбы. Срок от 3-х дней. Доставка по России. Размеры вала: диаметр до 1 000 мм и ширина до 3 600 мм. ЗАО Редуктор может изготовить вал по образцу, если есть в наличии нерабочий или сломанный, то наша компания выпустит 100% идентичный вал.

Процесс производства вала для редуктора на нашем заводе.

При изготовлении вала используется заготовка для вала и на ней нарезают зубья по параметрам. Основы подбирают под конкретный редуктор.

Изготовление вала для редуктора производства Германия. — Нарезание зубьев на валу.
Результат изготовления вала: Готовый вал.

Быстроходный вал редуктора это основной вал, он непосредственно выполняет функцию вращения, его называют ведущим валом или входным валом. Купить быстроходный вал для любого редуктора или изготовить его под заказ можно в ЗАО «Редуктор». Тихоходный вал редуктора это вал, который расположен на выходе редуктора, на него передается крутящий момент и его второе название ведомый вал или выходной вал. Расположение валов зависит от типа редуктора:

• Валы цилиндрического редуктора расположены в параллельных осях.
• Валы червячного редуктора размещены под углом в 90 градусов.
• Валы коническо-цилиндрического редуктора перекрещиваются между собой.
• Валы соосного редуктора размещают на одной оси.

Расположение быстроходного входного ведущего вала и тихоходного ведомого выходного вала.

Где и как приобрести вал для редуктора?

Узнать стоимость на изготовление или оформить заказ можно следующими способами в ЗАО «РЕДУКТОР»

Стоимость на вал можно узнать по телефону +7 (343) 319-96-74	Цену на вал для редуктора можно получить по смс	Расчет цены на изготовление валов можно получить на емайл.

! Задать вопрос можно написать на наш e-mail: 3199674@mail.ru !
Передаточное число входного вала

Передаточное отношение для вала это скорость входного вала ( n1) делённая на скорость выходного вала (n2). Данный параметр определяет на сколько будет понижена угловая скорость редуктора.