Редукторы лифтовых лебёдок - часть 1

Редуктором называется механизм, с помощью которого передается вращение от электродвигателя к канатоведущему органу с изменением частоты и угла вращения.

Из соображений компактности в лебедках желательно применять высокооборотные электродвигатели переменного тока. Но их частота вращения во много раз превышает необходимую частоту вращения канатоведущего органа, а вращающий момент на их валу недостаточен для подъема кабины с грузом. Вследствие этого в лифтовых лебедках применяют понижающие редукторы, позволяющие получить требуемую частоту вращения канатоведущего органа и необходимый момент на их ободе.

В лифтовых лебедках применяют зубчатые и червячные редукторы.

Зубчатый редуктор — это механизм, состоящий из системы зубчатых колес. Он имеет литой или сварной корпус, в котором размещены цилиндрические шестерни. Шестерни снабжены валами, установленными на подшипниках. Смазывание шестерен осуществляется маслом, залитым в корпус до нужного уровня. Редукторы этого типа имеют относительно низкую стоимость изготовления и достаточно высокий КПД, однако вследствие внушительных габаритов редко применяются в лифтовых лебедках.

Наибольшее распространение получили червячные редукторы. Они более компактны, чем зубчатые, и обеспечивают получение больших передаточных чисел в одной паре. Кроме того, они обладают плавностью и бесшумностью действия. Недостатками червячной пары являются сравнительно низкий КПД, повышенный износ в связи с большими скоростями скольжения в зацеплении, склонность к задирам и заеданию контактных поверхностей.

Червячный редуктор состоит из вала с червяком и червячного колеса с выходным валом, установленных в одном корпусе, обычно литом, на подшипниках. К червячному валу с помощью муфты крепится электродвигатель, а к выходному валу — канатоведущий орган. Червячное колесо состоит из ступицы, на которую напрессован бронзовый венец, зафиксированный болтами со стопорными планками.

В лифтовых редукторах применяются червячные передачи как с цилиндрическим, так и с глобоидным червяком. Цилиндрический червяк (рис. 2.11, а) представляет собой винт цилиндрической формы с трапецеидальным профилем нарезки. В зацеплении находятся 1,5 — 2 зуба.

Червяк прост в изготовлении и регулировании зацепления. Редуктор с таким зацеплением имеет большие габаритные размеры и массу по сравнению с глобоидным (за счет размеров червячного колеса).

Рис. 2.11. Схемы червячной передачи:
а — с цилиндрическим червяком; б — с глобоидным червяком; х, у — оси; abc — дуга

Глобоидный червяк (рис. 2.11, б) имеет форму тела, образованного вращением дуги abc вокруг оси х червяка. В глобоидной передаче все витки червяка входят в зацепление с червячным колесом. Давление на зуб венца червячного колеса в этом случае в несколько раз меньше, что позволяет уменьшить габаритные размеры и массу редуктора. По сравнению с редуктором с цилиндрическим червяком редуктор с глобоидным червяком сложен в изготовлении и требует особой точности при сборке.

Червячные колеса обеих передач по форме не различаются. Червячный вал с червяком изготавливают из стальной заготовки путем нарезания винтовых ниток, а венец червячного колеса — из бронзы. Червяк и червячное колесо находятся в масляной ванне.

При работе редуктора действуют силы, нагружающие подшипники вала червяка в радиальном и осевом направлениях. В редукторе червячный вал опирается на две подшипниковые опоры. Одна опора снабжена подшипником, воспринимающим радиальные нагрузки, другая содержит два радиально-упорных подшипника или по одному радиальному и двухрядному упорному подшипнику, установленных в одном подшипниковом узле. Червячный вал в подшипниках закрепляют с таким расчетом, чтобы один его конец, воспринимающий радиальные и осевые нагрузки, был жестко зафиксирован в осевом направлении, а другой (с радиальным подшипником) имел возможность перемещаться в осевом направлении. Это обеспечивает компенсацию температурного расширения червячного вала.

Аналогично червячному валу нагружен вал червячного колеса, но его осевая нагрузка незначительна, вследствие чего в подшипниковых узлах нет самостоятельного упорного подшипника. Для этого вала используют радиально-упорные подшипники.