В современном машиностроении существует большое разно­образие кинематических схем редукторов, их форм и конструкций.

Редукторы делятся на цилиндриче­ские (оси ведущего и ведомого валов параллельны), конические (оси валов пересекаются), червячные (оси валов перекрещиваются в пространстве). Встречаются и комбинированные редукторы, представляющие сочетание зубчатых (цилиндрических и кониче­ских) и червячных передач.

По числу пар передач редукторы делятся на одноступенчатые и многоступенчатые.

Обширный класс машин составляют производственные машины, которые преобразуют механическую работу, получаемую от дви­гателя, в работу, связанную с выполнением определенных техно­логических процессов. К ним, в частности, относятся машины по обработке металлов, древесины, почвы и др.

В производственных машинах необходим большой вращающий момент при угловой скорости, меньшей, чем у двигателя.

Слово «редуктор» корнями уходит в латинский язык и обозначает механизм который имеет в наши дни широчайшее применение практически во всех сферах деятельности современного человека. Дословно в переводе с латыни «редуктор» - это механизм отводящий назад приводящий обратно. На современном же техническом языке «редуктор» - это механизм входящий в приводы машин и служащий для снижения угловых скоростей ведомого вала с целью повышения крутящего момента. Ежедневно в мире работают сотни миллионов редукторов. Иногда необходимо получить различные угловые скорости выходного вала. Для этого в корпусе размещают несколько пар зубчатых колес с различными передаточными числами и специальный механизм переключения, который может включать по мере надобности ту или иную пару зубчатых колес. Такие передаточные механизмы называют коробками передач.

Кинематическая схема привода может содержать, кроме самого редуктора, открытые червячные и зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Указанные устройства являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

Устройства для повышения крутящего момента, исполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор как правило состоит из корпуса (чугунного, стального или алюминиевого), в котором помещены: валы зубчатые или червячные колеса, подшипники и другое. В некоторых случаях в корпусе редуктора помещены механизмы для смазывания зацеплений и подшипников, а также механизмы для охлаждения. Размещение опор валов редуктора в одном общем жестком корпусе обеспечивает постоянство относительного расположения осей валов, а это позволяет применять широкие колеса с малым модулем. Применение малых модулей, в свою очередь, приводит к увеличению точности и уменьшению шума при работе передачи, к снижению стоимости ее изготовления. Обильное смазывание способствует малому износу и повышает КПД редукторной пере­дачи. Наличие корпуса обеспечивает безопасность работы редук­торов. Этими достоинствами редукторов объясняется их вытесне­ние ими открытых передач.

Редуктор разрабатывают для привода определенного оборудования или по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу. Второй вариант свойственен для специализированных заводов, на которых образовано серийное производство редукторов. Планетарные и волновые редукторы позволяют создавать большие передаточные числа при малых габаритах.

Редукторы могут быть:

 зубчатые или червячные;
 одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые и т.д.
 конические, цилиндрические, коническо-цилиндрические и т.д.
Смазка редукторов:

Смазка зубчатых (червячных) зацеплений и подшипников умень­шает потери мощности на трение, износ и нагрев деталей редук­тора.   В редукторах с небольшими мощностью и скоростью зацепле­ния смазываются из масляной ванны окунанием или разбрызгива­нием. С этой целью зубчатое (червячное) колесо, червяк или вспо­могательная деталь (разбрызгивающее кольцо) частично погру­жают в масло, заливаемое в корпус редуктора.   Редукторы большой мощности и быстроходные смазывают путем подачи масла насосом из ванны в зону зацепления. Подшипники смазывают разбрызгиванием жидкого масла из общей масляной ванны или густыми (консистентными) смазками, периодически закладываемыми в пространство подшипникового узла, защищен­ное от ванны редуктора и внешней среды уплотнениями. Зацепления:
Если профиль зуба выполнен по эвольвенте окружности, такая передача называется - эвольвентной. С помощью эвольвентного зацепления можно сохранять при движении постоянное передаточное отношение, данный вид зацепления является зубчатым.

При этом закалены и подвергнуты финишной обработке зубья колес.

Эвольвентное зацепление при нагрузке передач имеет небольшой радиус кривизны и соответственно достаточно низкое контактное напряжение.

Когда профиль зуба выполнен только по окружности применяют зацепление Новикова, которое используют для передачи больших усилий с помощью зубчатых механизмов.

Главным недостатками передач с зацеплением Новикова являются следующие:

 высотность стабилизации пятна контакта;
 в один момент контактируют головка и ножка зуба
Вторую проблему, возможно, решить, нарезая колесо и шестерню с помощью одной червячной фрезы, таким образом, чтобы контактирующие стороны зубьев колеса и шестерни нарезались одной и той же стороной зуба этой же червячной фрезы.

Соединения:

Шпонкой называют стальной стержень, вводимый между валом и посаженной на него деталью - зубчатым колесом, шкивом, муфтой - для взаимного соединения и передачи вращающего момента от вала к детали или от детали к валу.

Шпонки делятся на две основные группы:

клиновые (с уклоном), дающие напряженные соединения

призматические (без уклонов), при применении которых полу­чаются ненапряженные соединения.

Напряженными называют соединения, в деталях которых возни­кают напряжения в процессе монтажа, т. е. до приложения внеш­них сил.

По форме торцов различают клиновые шпонки с головкой, и без головки. Головка используется для выбивания шпонки при разборке с помощью клина. На вращающемся валу во избежание несчастных случаев головка шпонки должна быть закрыта. У кли­новых шпонок рабочими являются широкие грани; по боковым граням имеется зазор.

Основной недостаток соединения деталей при помощи клино­вых шпонок - наличие радиального смещения оси насаживаемой детали по отношению к оси вала, что вызывает дополнительное биение, Поэтому они применяются сравнительно редко - в основ­ном в тихоходных передачах.

Призматические шпонки не имеют уклона. Их закладывают в паз на валу. Такие шпонки не удерживают деталь от осевого смещения по валу; с этой целью используют заплечики на валу, установочные кольца, стопорные винты и т. п. Призма­тические шпонки применяют в неподвижных и подвижных шпо­ночных соединениях. В последнем случае шпонку крепят к валу винтами; такая шпонка называется направляющей. По форме торцов различают призматические шпонки со скруглен­ными и плоскими торцами.

Кроме перечисленных широкое распространение имеют шпонки сегментные, тангенциальные и специальной конструкции. Эти шпонки удобны при сборке и разборке, просты в изготовлении, но применимы при сравнительно небольших вращающих моментах. В отличие от клиновых, у приз­матических шпонок рабочими являются узкие грани.

Размеры шпонок должны обеспечивать передачу определенного вращающего момента. Размеры вала также зависят от передавае­мого момента, поэтому размеры сечения шпонок и диаметров валов должны быть увязаны. Клиновые врезные, призматические и сегментные шпонки стандартизованы.

Канавки для шпонок вызывают существенное ослабление валов, так как создают значительную концентрацию напряжений. Для снижения концентрации напряжений, а также для лучшего цен­трирования деталей на валу и уменьшения напряжений смятия в шпоночном соединении (что особенно важно для подвижных соединений) применяют шлицевое (или зубчатое) соединение дета­лей с валом. Этот вид соединений получил в последнее время большое распространение.

Зубчатые соединения образуются выступами на валу и соответ­ствующими впадинами насаживаемой детали. Вал и деталь с от­верстием обрабатывают так, чтобы боковые поверхности шлицев или участки цилиндрических поверхностей (по внутреннему или наружному диаметру шлицев) плотно прилегали друг к другу. Соответственно различают шлицевые соединения с центрирова­нием по внутреннему или наружному диаметру или по боковым поверхностям. Между цилиндрическими поверхностями, не явля­ющимися центрирующими, оставляют зазор.

В зависимости от формы выступов и впадин различают: прямобочное соединение по ГОСТ 1139-80* (СТ СЭВ 188-75) с центри­рованием по наружному или внутреннему диаметру, а также по боковым поверхностям с четырьмя, шестью, восемью или десятью шлицами, треугольное и эвольвентное шлицевые соединения, при последнем боковые поверхности шлицев очерчены по эвольвенте.

Конструирование корпусов редукторов:

В корпусе редуктора размещаются детали зубчатых и червячных передач. При его конструировании должны быть обеспечены прочность и жесткость, исключающие перекосы валов. Для повышения жесткости служат ребра, располагаемые у приливов под подшипники. Корпус обычно выполняют разъемным, состоящим из снования и крышки. В вертикальных цилиндрических редукторах разъемы делают по двум даже по трем плоскостям. При конструировании червячных и легких зубчатых редукторов иногда применяют неразъемные корпуса со съемными крышками. Материал корпуса обычно чугун СЧ 10 или СЧ 15. Сварные конструкции из листовой стали Ст 2 и Ст 3 применяют редко, главным образом для крупногабаритных редукторов индивидуального изготовления. Толщина стенок сварных редукторов на 20-30 % меньше, чем чугунных.

Для предотвращения протекания масла плоскости разъема смазывают герметиком. Ставить прокладку между основанием и крышкой нельзя, так как при затяжке болтов она деформируется, и посадка подшипников нарушается.

Для захватывания редукторов при подъеме делают под фланцем основания приливы в виде крюков. Для снятия крышки делают крюки или петли на ней.

Для заливки масла и осмотра в крышке корпуса имеется окно, закрываемое крышкой. Для удаления загрязненного масла и для промывки редуктора в нижней части корпуса делают отверстие под пробку с цилиндрической и конической резьбой. Под цилиндрическую пробку ставят уплотняющую прокладку из кожи, маслостойкой резины, алюминия или меди. Надежнее уплотняет коническая резьба.

Маслоспускное отверстие выполняют на уровне днища или несколько ниже его. Желательно, чтобы днище имело наклон 1-2 ° в сторону маслоспускного отверстия. Для облегчения отделения крышки от основания корпуса при разборке на поясе крышки устанавливают два отжимных болта.

Подшипники закрывают крышками глухими и сквозными, через которые проходят концы валов. По конструкции различают крышки врезные и на винтах; материалом служит обычно чугунное литье СЧ 10 или СЧ 15. Редуктор и электродвигатель обычно устанавливают на литой плите или на сварной раме.

При конструировании корпусов редукторов в некоторых случаях стремятся к устранению выступающих элементов с наружных поверхностей. Бобышки подшипниковых гнезд убирают внутрь корпуса; крепежные болты размещают в нишах, располагая их вдоль длинных сторон. Крышки подшипниковых гнезд врезные.