Редуктор і мультиплікатор, новини технологій

Необхідність в механічних передачах виникла дуже давно, і хто перший її придумав невідомо. З тих пір з'явилося багато різновидів редукторів і буде незайвим дізнатися про них детальніше.

Коли людство дізналося, що таке колесо і важіль і як використовувати їх властивості, це стало великим кроком на шляху науково-технічного прогресу. Стало можливим використовувати енергію вітру і води. Поставивши на річці дамбу або греблю, можна було направляти воду на колесо з лопатями і приводити його в рух. Але число обертів колеса не завжди відповідало потребам, особливо це актуально було для вітряних приводів, так як швидкість і напрям вітру періодично мінялися. Світлі голови здогадалися перетворювати швидкість обертання, зменшуючи її або збільшуючи, з'явилися механізми, які дозволяли передавати крутний момент з одного вала на інший, перетворюючи його за величиною і напрямком, ці пристрої стали називати редукторами.

На сьогоднішній день придумано велика кількість редукторів, різних за принципом дії і можливостям передачі крутного моменту. Якщо механічна передача збільшує крутний момент і, відповідно, зменшує обертів, такий механізм називають редуктором, якщо ж пристрій зменшує крутний момент і збільшує обороти, його називають мультиплікатором. Коли необхідно створити велику тягове зусилля, наприклад в лебідці, використовують редуктор. а якщо треба отримати максимальну швидкість, використовують мультиплікатор. Прикладом мультиплікатора є звичайний велосипед, де один оборот зірочки з педалями відповідає кільком оборотам веденого колеса. Якщо велосипед гірський і має механізм перемикання передач, можливий режим редуктора, це коли доводиться, долаючи крутий підйом, швидко крутити педалі, при цьому велосипед їде повільно, але з максимальною тягою. Механічна передача, яка використовується в велосипеді, називається ланцюгової.

Передачі: а - зубчастий циліндрична; б - зубчаста конічна; в - черв'ячна.

Найбільш поширеною механічною передачею є циліндрична зубчаста передача. Це, по суті, два колеса різного діаметру, насаджені на вали, і стикаються один з одним зовнішніми колами, для того, щоб колеса НЕ прокручувалися, одна щодо іншої при великих навантаженнях, на них зроблені зуби. Саме така передача, у вигляді шестерень, використовується в механічному годиннику. Такий тип передач простий у виготовленні і дозволяє передавати великий крутний момент. Якщо необхідно значно збільшити кількість крутного моменту, використовують редуктор, що складається з декількох ступенів, тобто декількох пар шестерень. У цьому ж випадку можна використовувати редуктор черв'ячний. його передавальне число може досягати співвідношення 100: 1, а розмір пристрою, при цьому, буде невеликим. Приклавши зусилля в 10 кг, ми зможемо підняти вантаж вагою 1 тонна, якщо бути точним треба врахувати ККД черв'ячного редуктора, яке через великі втрат на тертя дуже велике.

Редуктори оточують нас повсюдно, вони використовуються в годинах, в коробці передач автомобіля, в підйомних кранах і лебідках, в магнітофонах і CD-приводах. Незважаючи на втрати в редукторі і досить високу вартість виготовлення деяких з них, вони незамінні і дозволяють підвищити ефективність використання різних двигунів.