Редуктор шуруповерта устройство: Редуктор для шуруповерта – Как сделать ремонт шуруповерта своими руками

Содержание

Принцип работы шуруповерта и как пользоваться

Трудно представить арсенал домашнего мастера без шуруповерта. Этот инструмент способен заменить отвертки, гаечные ключи и дрели. Конструктивно он состоит из двух основных частей — электрической и механической, посредством которых происходит выполнение полезной работы. Многие владельцы не знают всех его возможностей, и тем более, как работает шуруповерт. Именно в вопросе принципа работы надо разобраться подробно, чтобы не только оценить способности прибора, но и облегчить выполнение его ремонта.

Как устроен шуруповерт или конструкция прибора

Рассматриваемый вид инструмента работает по принципу превращения электрической энергии в механическую, тем самым совершая полезную работу. Исходя из этого, шуруповерты классифицируются на сетевые и аккумуляторные. Популярностью пользуются аккумуляторные модели за счет их портативности, однако сетевые также имеют преимущество — это высокая мощность по сравнению с аккумуляторными. Сетевые шуруповерты еще называют дрелями, так как ими можно не только завинчивать крепежные изделия, но и сверлить дерево и металл.

Это интересно! Близким родственником аккумуляторных шуруповертов являются гайковерты, которые имеют не только одинаковое устройство, но и принцип работы.

шуруповертшуруповерт

Внешнее устройство сетевых и аккумуляторных моделей практически идентичное, за исключением незначительного отличия. Это отличие заключается в присутствии батареи на портативных инструментах, а также наличие провода для подключения в розетку на приборах сетевого типа. Внутреннее устройство имеет больше отличий, однако, принцип работы шуруповертов сетевого и аккумуляторного типа одинаковый. Главными конструктивными элементами рассматриваемых устройств являются:

  1. Корпус из ударопрочного пластика
  2. Патрон (обычно быстрозажимного типа)
  3. Кнопка, выключатель или курок для запуска инструмента
  4. Переключатель режимов направления движения исполнительного органа — реверс
  5. Регулятор скорости в виде переключателя
  6. Регулятор силы момента — более известен, как трещотка

Чтобы понимать устройство, ниже представлено фото с описанием каждого элемента. Работа прибора основывается на следующих деталях, которые находятся внутри корпуса:

  • Электромотор коллекторного или бесколлекторного типа
  • Шестеренчатый механизм в виде планетарного редуктора
  • Предохранительная муфта с регулятором усилия — исключает заклинивание и перегрев мотора, предотвращая тем самым выход его из строя

В зависимости от модели инструмента, они также дополнительно могут оснащаться подсветкой, индикацией заряда батареи или LED-дисплеем. В конструкции корпуса могут быть пазы для размещения сменных бит, что облегчает эксплуатацию прибора.

конструкция шуруповертаконструкция шуруповерта

Это интересно! В сетевых шуруповертах применяются коллекторные двигатели переменного тока 220В, а в аккумуляторных используются, как коллекторные, так и бесколлекторные моторы постоянного тока. Сразу надо отметить, что бесколлекторные модели встречаются реже, так как их стоимость в 2 раза выше моделей с графитовыми или медными щетками.

Принцип работы шуруповерта от А до Я разбираемся как работает инструмент

Популярными являются модели аккумуляторного типа, поэтому на их примере и разберем принцип работы шуруповертов. Зная устройство и конструкцию шуруповерта, не составит большого труда выяснить, как же работает этот прибор. Однако часто даже опытные мастера спотыкаются при ответах на вопросы — для чего нужна трещотка, как работает кнопка и почему на шуруповертах используются именно планетарные редукторы, а не обычные. Рассмотрим подробный принцип работы шуруповерта, и выясним все ответы.

  1. Начинает работать прибор при нажатии на кнопку, которую еще называют выключателем. Однако выключатели (не имеют опции регулирования скорости) обычно используют на болгарках, а на шуруповертах применяются кнопки со встроенным регулятором оборотов. Принцип работы регулятора простой — чем сильнее сила нажатия на курок, тем выше скорость вращения патронаКнопка шуруповертаКнопка шуруповерта
  2. Чтобы патрон начал вращаться при нажатии на пусковую кнопку, необходимо обеспечить подачу постоянного тока на электромотор. Для этого применяется аккумулятор, который выступает в качестве источника. Он состоит из набора банок, которые соединены последовательно, что в совокупности позволяет получать напряжение от 9 до 24ВАккумулятор шуруповертаАккумулятор шуруповерта
  3. Аккумулятор на шуруповертах является съемным, что позволяет не только подзаряжать его, но и менять при разрядке. От аккумулятора ток подается на кнопку включения. Если батарея разрядилась или испортилась, то шуруповерт может работать от автомобильного аккумулятора
  4. Кнопка имеет сложную конструкцию неразборного типа. В кнопке замыкаются контакты, а также меняется полярность напряжения, поступающего на контакты электромоторашуруповерт контактышуруповерт контакты
  5. На кнопку подведено два провода от аккумулятора, которые замыкаются, и отходят на контакты коллекторного мотора постоянного тока. В конструкции кнопки имеется элемент, который отвечает за регулировку вращения патрона в зависимости от силы нажатия на курок — так называемый плавный пускРегулятор скорости на кнопке шуруповертаРегулятор скорости на кнопке шуруповерта
  6. На коллекторный двигатель поступает постоянный ток, который подается на обмотку ротора. Роль статора в двигателе выполняют постоянные магниты, посредством которых и происходит вращение ротора. К валу ротора крепится шестерня, момент вращения от которой передается на редуктордвигатель шуруповертадвигатель шуруповерта
  7. Редуктор планетарного типа на шуруповерте состоит из набора шестерней с внутренним и наружным расположением звеньев. Посредством шестерней происходит передача крутящего момента от двигателя на патрон инструментаредуктор шуруповертаредуктор шуруповерта
  8. Редуктор соединен с валом, на который крепится патрон. В губках цангового устройства фиксируется рабочая насадка — сверло, бита и прочие
  9. Кроме этих элементов, в конструкции шуруповерта имеется трещотка или регулятор силы прижима с предохранительной муфтойрегулятор усилия затяжки шуруповертарегулятор усилия затяжки шуруповерта
  10. Предохранительная муфта исключает вероятность заклинивания вала, например, при сверлении или завинчивании шурупа. Отсутствие предохранительной муфты способствует тому, что может сгореть обмотка ротора вследствие увеличения нагрузки
  11. Регулятор силы момента служит для обеспечения эффективного воздействия на обрабатываемые поверхности. Он исключает проворачивание патрона относительно вала, исключая увеличение нагрузки. Наличие регулятора позволяет завинчивать крепления с определенным моментом

Все эти устройства являются составными элементами шуруповерта. Рассмотрим подробно каждый элемент инструмента, а также его конструктивные особенности, что позволит разобраться в вопросе о том, как работает шуруповерт. Ниже на видео показан подробный принцип работы шуруповерта-дрели.

Как работает аккумулятор на автономных шуруповертах

Аккумулятор является источником, посредством которого в движение приводится электромотор. В конструкции аккумулятора используются цилиндрические банки из никель-кадмиевым или литий-ионным заполнением (есть еще металл-гидридные). Каждая банка выдает напряжение от 1,5 до 4 Вольт, что зависит от типа ее заполнения. Каждая банка соединяется между собой последовательно, поэтому в итоге напряжение каждой банку суммируется. Это напряжение передается через контакты на инструмент.

аккумулятор шуруповертааккумулятор шуруповерта

В зависимости от количества банок внутри батареи шуруповерта, аккумуляторы способны выдавать напряжение от 9 до 24В. Наиболее популярными являются модели на 12В-14В. Маломощными являются 9-вольтовые шуруповерты, а к высокомощным принадлежат приборы с напряжением питания от 18В до 24В. Кроме напряжения, аккумуляторы имеют еще один важный параметр — это емкость. Емкостью называется количество заряда, которое способен выдавать аккумулятор за соответствующий промежуток времени. Чем больше емкость, тем дольше способен работать шуруповерт без подзарядки. Для зарядки АКБ применяются специальные зарядные устройства, принцип работы которых необходимо рассмотреть.

Как работает зарядное устройство и его схема

Зарядное устройство для шуруповерта представляет собой блок с микросхемой, сетевым проводом и выводными контактами. Принцип работы зарядного шуруповерта заключается в следующем:

  • Посредством сетевого провода подается напряжение на блок
  • В блоке происходит преобразование переменного напряжения в постоянное. Достигается за счет использования выпрямительного моста
  • Кроме преобразования напряжения, происходит также его понижение до соответствующего уровня в 9 — 24В. Реализуется за счет трансформатора или инвертора
  • Способность восполнения заряда АКБ зарядным устройством основывается на величине выходной силы тока
  • Именно от величины тока зависит не только возможность восполнения заряда батареи, но и продолжительность зарядки

Схема работы зарядки показана на фото ниже.

электрическая схема шуруповертаэлектрическая схема шуруповерта

Имея представление о том, как работает зарядное устройство на шуруповерте, не составит труда отремонтировать его.

Кнопка шуруповерта принцип работы и конструкция

Напряжение от АКБ подается на двигатель через кнопку. Кнопка используется не только в качестве устройства для замыкания контактов.

схема подключения кнопки шуруповертасхема подключения кнопки шуруповерта

На кнопку возлагаются следующие задачи:

  1. Замыкание контактов проводов «плюс» и «минус», за счет которых подается питание на двигатель
  2. Реверс — смена полярности контактов проводов, поступающих на двигатель. Это позволяет обеспечивать вращение вала двигателя в разных направлениях
  3. Регулировка скорости в зависимости от усилия нажатия на кнопку пуска

кнопка от шуруповертакнопка от шуруповерта

Задача кнопки в том, чтобы обеспечить плавную подачу напряжения на двигатель инструмента при нажатии пускового курка.

Двигатель на шуруповерте и как он работает

Принцип работы коллекторного и бесколлекторного (бесщеточного) двигателя отличаются. Наиболее популярны на шуруповертах моторы коллекторного типа. Их преимущество в невысокой стоимости, а недостаток в наличии расходного элемента — это щетки. С течением времени при эксплуатации прибора происходит износ щеток, поэтому в один момент можно обнаружить, что мотор перестает работать. Часто такая поломка владельцем инструмента воспринимается, как сгорание обмотки ротора, однако достаточно заменить щетки или почистить (обычно медные), чтобы прибор возобновил свою работу. Графитовые или угольные щетки применяются на сетевых электроинструментах.

Схема работы коллекторного мотораСхема работы коллекторного мотора

В коллекторном двигателе на обмотку ротора подается ток через щеточный узел. При протекании тока наводится электродвижущая сила, тем самым ротор из обмотки превращается в магнит. Вокруг ротора расположен статор в виде двух пластин из магнита. Противодействие двух магнитов (ротора и статора) способствуют возникновению силы отталкивания, что и приводит в итоге к тому, что ротор начинает вращаться. Силу вращения используют в полезных целях, чтобы привести в движение патрон инструмента с рабочими насадками. Так работают все коллекторные моторы, как сетевого, так и аккумуляторного типа. Отличие между ними лишь в том, что на сетевых приборах двигатель состоит из статора и ротора с обмотками.

Принцип работы бесколлекторного двигателя отличается тем, что вал соединяется со статором. Статор состоит из магнитов, и приводится в движение. Ротор при этом стоит на месте, и на него подается ток напрямую без щеток. В обмотке ротора наводится ЭДС, и теперь посредством силы противодействия происходит вращение подвижного элемента — статора. Бесщеточный мотор является более надежным и эффективным, так как в нем отсутствуют расходные элементы (щетки), а значит, он способен работать достаточно долго до момента перегорания обмотки. Есть у них недостаток — это высокая стоимость. Ниже схема, как работает бесколлекторный двигатель на шуруповерте.

Принцип работы бесколлекторного мотораПринцип работы бесколлекторного мотора

Дороговизна бесколлекторных моторов шуруповертов заключается в сложности их устройства. Чтобы обеспечить вращение статора из магнитов, на обмотку ротора следует подключить не два, а три провода. Это необходимо для обеспечения фазосдвигающего эффекта, посредством которого наводится ЭДС. Для достижения такого эффекта применяются специальные устройства, обеспечивающие подачу напряжения со сдвигом фаз.

Это интересно! На патрон инструмента вращательный момент от вала электродвигателя передается посредством редукторного узла. Он позволяет уменьшить скорость и повысить силу момента.

Как работает редуктор шуруповерта

Редукторный механизм планетарного типа предназначен для снижения скорости вращения и увеличения силы момента. Состоит редуктор из набора шестерней. Они имеют разное количество зубьев, за счет чего происходит снижение скорости вращения до соответствующих значений.

схема редуктора шуруповертасхема редуктора шуруповерта

В конструкции шуруповертов имеются переключатели, предназначенные для работы инструмента на разных скоростях:

  • Первая — медленная, используется для завинчивания саморезов, винтов, а также резьбовых соединений
  • Вторая — быстрая, при включении инструмента в режим «2» происходит вращение патрона со скоростью в 2 раза быстрее, чем на 1 скорости. В таком режиме прибор применяется для сверления металла и дерева. Сверлить бетон шуруповертом можно только в случае, если он имеет ударный режим. Обычно это ударные шуруповерты-дрели сетевого типа, обладающие высокой мощностью

Редуктор планетарного типаРедуктор планетарного типа

Это интересно! Если подключить к валу двигателя шуруповерта патрон напрямую, то мотор быстро выйдет из строя. Редуктор не только способствует снижению скорости, но и предохраняет мотор от выхода из строя.

Переключатель скорости шуруповертаПереключатель скорости шуруповерта

Редуктор состоит из ведущих и ведомых звеньев — шестерней. Ведущие шестерни называют «солнцем», а ведомые «водилом». Регулировка скорости происходит за счет механического переключения шестерней с большим количеством зубьев на малое. В итоге инструмент способен работать в двух режимах — сверление и завинчивание.

переключатель скорости на шуруповертепереключатель скорости на шуруповерте

Это интересно! Отвечая на вопрос, почему на шуруповертах применяются планетарные редукторы, надо отметить, что они позволяют повысить силу момента и снизить скорость. С этой задачей сможет справиться обычный редуктор, поэтому кроме увеличения силы момента и снижения скорости до необходимого диапазона, планетарный редуктор обеспечивает плавный переход от вала мотора на патрон.

Как работает механизм трещотки на шуруповерте

В конструкции инструмента кроме редукторного механизма применяется также такое устройство, как регулятор силы момента с предохранительной муфтой. Эти два устройства являются взаимосвязанными, но имеют схожую конструкцию. Для начала выясним, зачем нужна трещотка и механизм регулировки силы момента, который отсутствует на дрелях и шуруповертах.

Шуруповерт предназначен для выполнения работ по завинчиванию саморезов и прочих крепежный изделий. При завинчивании саморезов в древесину требуется прилагать разное усилие, что зависит от длины крепежного изделия, а также типа древесины (твердости).

Принцип работы трещотки шуруповертаПринцип работы трещотки шуруповерта

Для этого требуется прилагать усилие с разной степенью силы. В конструкции имеется механизм, который и называется трещоткой. Принцип работы этого механизма похож на моментный ключ. По достижению соответствующего усилия, которое устанавливается вручную, происходит проворачивание рукоятки относительно головки ключа. Рассмотрим, что собой представляет данный механизм на шуруповерте:

  • Одна большая пружина или комплект пружин, за счет которых регулируется усилие прижима
  • Штуцера или кулачки, которые служат для соединения с передаточным механизмом. В качестве штуцеров также применяются шарики с подшипников. На примере фото, которое расположено ниже, выступы размещены на пластинеРазновидность устройства трещотки шуруповертаРазновидность устройства трещотки шуруповерта
  • Канавки или пазы, посредством которых происходит соединение штуцера, с воздействующей на него пружинойРегулятор усилия шуруповерта пластина с пазамиРегулятор усилия шуруповерта пластина с пазами

Для удобства восприятия, на наружной части устройства имеются обозначения в виде цифр от 1 до 24 и более. Чем больше цифр на корпусе регулятора усилия, тем выше настроечный диапазон. Чем сильнее пружины воздействуют на штуцера, тем больше усилие прижима. Переключение регулятора в режим большого значения позволяет завинчивать длинные саморезы в твердые породы древесины.

Регулятор силы прижима одновременно выполняет защитную функцию, за счет которой исключается вероятность заклинивания статора. Если заклинивает насадка, закрепленная в патроне инструмента, то в регуляторе происходит проскальзывание штуцеров по канавкам. Ротор при этом преодолевает усилие, однако не заклинивает. Отсутствие такого механизма привело бы к перегоранию обмоток ротора, за счет увеличения тока.

С целью защиты двигателя инструмента от его сгорания, в конструкции также применяется предохранительная муфта фрикционного типа. Ниже она представлена на фото, и срабатывает при заклинивании насадки. К примеру, выставлено максимальное усилие на регуляторе, в таком случае, если заклинит сверло, то с высокой долей вероятностью произойдет вырывание прибора из рук. Чтобы этого не случилось, используется защитная муфта, которая исключает вырывание инструмента из рук, а также предотвращает сгорание обмотки на роторе.

Предохранительная муфта шуруповертаПредохранительная муфта шуруповерта

При заклинивании насадки в патроне происходит остановка ротора двигателя. Чтобы препятствовать такому заклиниванию, для этого в конструкции и применяется предохранительная муфта. Работает она только в одном режиме, когда исполнительный орган вращается в направлении направо. При вращении патрона налево муфта не срабатывает, что видно по фото выше. Обычно дополнительные предохранительные муфты используются на мощных шуруповертах от 14В. Ниже на фото разновидность регулятора усилия прижима шуруповерта, принцип работы которой аналогичен описанию.

Муфта усилия затяжки шуруповертаМуфта усилия затяжки шуруповерта

Это интересно! Не на всех шуруповертах присутствуют предохранительные муфты, как как их роль играют регуляторы усилия. 

Принцип функционирования патрона

Патроны на шуруповертах бывают двух типов — быстрозажимные и ключевые. Быстрозажимные более популярны, и они бывают одно и двухмуфтовыми. Ключевые более надежные, так как в них исключается вероятность проворачивания насадки. Ключевые исполнительные органы применяются обычно на дрелях, которые исключают проворачивание сверл с цилиндрическими хвостовиками. На шуруповертах используются обычно быстрозажимные, так как они достаточно надежно фиксируют насадки в виде бит, имеющих шестигранную конструкцию хвостовиков.

Ключевые и быстрозажимные патроны на шуруповертах имеют схожую конструкцию и принцип работы, который основывается на перемещении зажимных губок. В конструкции имеется три губки, которыми и фиксируются хвостовики рабочих насадок — сверла, биты, полировальные насадки и прочее.

Принцип работы патрона шуруповертаПринцип работы патрона шуруповерта

Чтобы патрон служил долго, необходимо периодически вносить внутрь смазочные вещества, а также очищать рабочие органы от засорений. При выходе из строя губок, они не подлежат замене. При выборе патрона надо учитывать, что они отличаются по такому параметру, как диаметр хвостовиков насадок, которые можно закрепить в нем. Учитывать необходимо и диаметр отверстия для крепления на шуруповерте.

Патрон крепится к шуруповерту двумя резьбовыми зажимами. Первый зажим находится внутри, и представлен в виде четырехгранного (реже одногранного) винта, который имеет левую резьбу. Чтобы его выкрутить, необходимо крутить в правую сторону. После вывинчивания винта, необходимо открутить сам элемент, который закреплен на валу.

Принцип работы шуруповерта простой и незамысловатый, однако с ним следует разобраться всем, кто планирует произвести его ремонт, переделку, модернизацию и т.п. Зная принцип работы шуруповертови гайковертов, можно устранить любые поломки этих приборов, и вернуть инструмент в рабочее состояние.

Как правильно работать шуруповертом инструкция

Перед тем, как работать шуруповертом, надо изучить инструкцию и его назначение. Приборы отличаются по мощности, что говорит об их способностях. В инструкции указываются эксплуатационные способности агрегата. Шуруповерты от сети являются более мощными, поэтому их можно использовать для выполнения разных работ, и даже для сверление бетона.

Как работать шуруповертомКак работать шуруповертом

Если купили шуруповерт, то надо научиться сначала им пользоваться. Это позволит не только выполнять качественно работы шуруповертом, но и исключить вероятность быстрого его выхода из строя. Итак, рассмотрим особенности применения шуруповерта, что позволит научиться правильно им работать.

  1. Для сверления кирпича и бетона — сверлить обычным шуруповертом бетон или кирпич нельзя. Для этого в конструкции инструмента должна быть встроенная опция сверления с ударом, и если таковой нет, то прибор попросту бесполезен. Закрепить в патроне сверло с победитом не трудно, но вот при воздействии на бетон или кирпич, оно будет попросту ерзать, так как отсутствует ударная опция. Для таких целей применяются ударные дрели или перфораторыКак сверлить шуруповертом бетонКак сверлить шуруповертом бетон
  2. Для сверления древесины — чтобы просверлить отверстие в дереве шуруповертом, необходимо воспользоваться специальными сверлами с пикой на конце. Максимальный диаметр сверления шуруповертом древесины составляет 20 мм. Все зависит от мощности прибора. При сверлении надо удерживать сверло строго под углом 90 градусов по отношению к сверлимой поверхностиКак сверлить дерево шуруповертомКак сверлить дерево шуруповертом
  3. Для сверления металла — для этого также применяются специальные сверла. Качество сверления зависит от заточки кромки. Сверлить металл шуруповертом можно до 10 мм. При выполнении работ надо учитывать, как пользоваться шуруповертом. Сначала необходимо с помощью керна сделать углубление, по которому будет направляться сверло. Чтобы исключить перегрев режущей кромки сверла, следует в процессе работы смазывать насадку специальным составом или водой. При этом надо учитывать, что воду надо подавать в процессе сверления, а не после. Если опустить горячее сверло в воду, то произойдет его потеря прочностных свойств, и оно быстро затупится. Держать сверло надо также строго под углом 90 градусов по отношению к обрабатываемой поверхности во избежание заклинивания насадки или ее поломкиСверление металла шуруповертомСверление металла шуруповертом
  4. Завинчивание саморезов — для этого в патрон крепится бита или переходник для бит. Закручивать и выкручивать крепежные элементы следует на первой скорости, что предотвратит поломку не только инструмента, но еще и бит. Обязательно необходимо подбирать правильно биты, в зависимости от типа конструкции шляпки крепежа. Кромки биты должны плотно входить в пазы крепежа, иначе в процессе они будут скользить, и стирать грани крепежа

Завинчивание саморезов шуруповертомЗавинчивание саморезов шуруповертом

Если перфоратор и дрель — это чисто мужские инструменты, то работать шуруповертом сможет даже женщина, например, когда нужно подкрутить винт или шуруп на полочке. Перед применением инструмента следует проверить наличие заряда аккумулятора. Затем надо в патроне закрепить рабочую насадку, и приступать к работе. Подробное описание, как эксплуатировать шуруповерт правильно, рассказано в видео материале.

Особенности правильного хранения с целью увеличения срока службы

Зная, как работают шуруповерты сетевого и аккумуляторного типа, остается разобраться в вопросе о том, как же надо за ними ухаживать, чтобы продлить срок службы. Все также просто, как и принцип работы шуруповерта. При хранении учитываются следующие рекомендации:

  1. Исключить попадание воды в инструмент
  2. Нельзя упускать и ронять прибор, так как кроме повреждения корпуса, из строя могут выйти внутренние устройства
  3. Обеспечить регулярную смазку патрона, чтобы увеличить срок его службы
  4. Если внутрь попадают разные загрязнения, то перед последующим использованием прибора, следует его разобрать и прочистить
  5. Нельзя хранить инструмент с разряженными полностью аккумуляторами
  6. Хранить и эксплуатировать прибор следует в температурном диапазоне не ниже -5 и не выше +30 градусов
  7. При сверлении охлаждать насадку

Только при соблюдении всех вышеперечисленных рекомендаций можно обеспечить продолжительное применение инструмента без поломок. Срок службы прибора также зависит и от качества, так как дешевый китайский шуруповерт не сможет прослужить долго априори, ведь при его производстве применяются исключительно низкого качества комплектующие.

Шуруповерты принцип работыШуруповерты принцип работы

Подводя итог, стоит отметить, что о том, как работает шуруповерт, должен знать не только мастер, работа которого связана с эксплуатацией прибора, но еще и новички, пользующиеся инструментом впервые. Это позволит продлить срок службы шуруповерта, а также исключит необходимость сдавать прибор в сервисный центр, при возникновении неисправностей.

Публикации по теме

Устройство редуктора шуруповерта

Приветствую вас у себя на сайте! И  в этой статье будет рассмотрен вопрос устройства редуктора шуруповерта. Для одних эта информация нужна в познавательных целях, для других — в практических, чтобы суметь отремонтировать этот механизм шуруповерта самостоятельно. Что же, удовлетворим интерес и тех, и других.

Редуктор шуруповерта имеет планетарный механизм. Откуда такое название и что все это значит?

Все дело в том, что в таком редукторе имеются несколько шестерней. Одна из них ведущая, а другие ведомые. И ведомые шестерни вращаются вокруг вращающейся ведущей, и при этом сами тоже вращаются вокруг своей оси. То есть вся эта система напоминает движение планет вокруг солнца, отсюда и название — планетарная. При этом ведущую центральную шестерню так и принято называть — солнечная.

Схема движения всех шестерней показана на рисунке ниже.

Как мы видим посередине вращается солнечная шестерня. В результате этого приводятся в движении маленькие шестерни, называемые сателлитами. А чтобы сателлиты вращались вокруг солнечной шестерни, имеется наружная шестерня, которую принято называть коронной. А то основание, на котором сидят сателлиты называется водило. На рисунке оно зеленого цвета.

Если эту схему перевести на шуруповерт, то солнечной шестерней будет являться та, которая расположена на двигателе (поэтому она и вращается), а водило будет тем элементом, который передает вращение уже на патрон. Рисунок ниже показывает это более наглядно применимо непосредственно к шуруповерту.

Из приведенной выше подвижной схемы видно, что водило вращается медленнее, чем солнечная шестерня. Собственно для этого и нужен этот редуктор — чтобы снизить скорость патрона по сравнению со скоростью вращения двигателя и при этом еще и увеличить крутящий момент (силу затяжки).

Кто-то скажет: зачем было так извращаться и делать такой редуктор, когда для снижения вращения и увеличения крутящего момента можно было бы просто использовать одну маленькую шестерню, которая была бы ведущей, и вторую большую — ведомую. Собственно так и сделано на обычных дрелях.

Для шуруповертов такая схема не подойдет, поскольку он предназначен для принятия бОльших нагрузок, чем дрель. Всё же закручивание саморезов требует бОльшего усилия, чем сверление. Планетарный редуктор позволяет равномерно распределить нагрузку сразу на несколько шестерней, а не на одну, как у дрелей. Благодаря этому нагрузки выдерживаются гораздо бОльшие.

Да, я знаю, что дрели с регулировкой оборотов тоже многие используют для закручивания саморезов и вроде бы ничего. Однако как ни крути при одинаковой мощности двигателя любой шуруповерт будет иметь крутящий момент всё равно больше. Ну и поскольку шестерни его планетарного редуктора получают меньшую нагрузку, то и прослужат они дольше. Кроме того двигатель шуруповерта тоже будет медленнее изнашиваться, чем у дрели, при одинаковых нагрузках.

Однако приведенная выше взрыв-схема редуктора шуруповерта не совсем правильно отражает то, что имеют шуруповерты на самом деле. Просто на схеме показана лишь одна ступень, после которой водило сразу прикреплено к патрону. На практике же используют обычно минимум две ступени. То есть водило первой ступени на обратной стороне имеет шестерню, которая становится солнечной в следующей ступени, которая обычно имеет уже пять сателлитов. Таким образом получается уже два планетарных механизма в одном редукторе. Благодаря этому, нагрузка на весь редуктор и на двигатель становится еще меньше.

Если же говорить про двухскоростные шуруповерты, то у них имеется вообще три ступени. На первой скорости задействуются они все, а на второй только две. Для такого редуктора используются специальное водило на первой ступени и специальная же коронная шестерня на второй.

Это специальное водило отличается тем, что по наружному краю имеет зубчики, становясь таким образом шестерней.

Коронную же шестерню второй ступени отличает то, что она имеет возможность перемещаться вдоль редуктора. То есть когда на корпусе перемещается переключатель скорости, то внутри перемещается как раз эта шестерня. Выглядит она так:

Внутри окружающего пластикового обрамления шестерня свободна вращается. Однако с обратной стороны она имеет выступы.

Этими выступами она садится в специальные пазы на корпусе редуктора, когда включается первая скорость. В таком положении она вращаться уже не может и выступает в роли обычной коронной фрезы планетарного механизма второй ступени. Кстати износ этих пазов часто является той неисправностью, из-за которой шуруповерт не крутит на первой скорости.

Когда включается вторая скорость, то эта шестерня смещается назад:

В таком положении она войдет в зацепление с внешними зубчиками водила первой ступени, которое стоит в редукторе так:

При этом коронная шестерня продолжит оставаться в зацеплении с сателлитами второй ступени, однако выйдет из фиксирующих пазов корпуса редуктора и получит возможность вращаться.

Ну и к чему приведет переключение на вторую скорость? Произойдет следующее: водило первой ступени будет просто вращать целиком всю вторую ступень вместе с коронной фрезой, сателлитами и водилом второй ступени. Таким образом водило второй ступени будет иметь ту же скорость вращения, что и водило первой ступени. То есть никакого понижения не будет, а вместо этого на третью ступень будет передано напрямую вращение первой ступени. Поэтому я и написал выше, что на второй скорости задействуются только две ступени. Из описания понятно, что это первая и третья.

Простите, если написал слишком мудрено, но проще уже не смог. А так по сути это всё, что нужно знать об устройстве редуктора шуруповерта. А на этом статью буду заканчивать — до новых встреч!

Читайте также:

Как устроен шуруповерт. Механизм, устройство, для чего они служат

У каждого мастерового человека есть шуруповерт. Он стал в хозяйстве первой необходимостью, практически заменив отвертки. Но спроси у человека об устройстве этого ручного инструмента, на этот вопрос ответят единицы, остальные просто пожмут плечами. Поэтому заглянем внутрь шуруповерта и попробуем разобраться, какие там есть механизмы, устройства, и для чего они служат.

Пластмассовый корпус

Корпусная часть шуруповерта выполнена в виде пистолета. Это весьма удобно при выполнении работ. Материалом в изготовлении корпуса чаще всего выбирают пластмассу. Это связано с нее небольшим весом и невысокой стоимостью.

Самоцентрирующийся патрон

Шуруповерт применяют для закручивания и раскручивания шурупов, саморезов и других крепежных изделий, а также для сверления отверстий. Для установки специальных насадок с хвостовиком в виде шестигранника инструмент оснащен трехкулачковым самоцентрирующимся патроном. Его устанавливают на конец шпинделя, накручивая на резьбу. Чтобы исключить его раскручивание, фиксируют винтом.

Муфта регулировки вращения

Для того чтобы предотвратить срыв резьбой части шурупа и поломку самого инструмента вследствие перегрузки, в конструкции шуруповерта предусмотрена муфта регулировки вращения. Она состоит из стопора, шайбы, резьбовой втулки и пружины. Устройство соединено с деталями патрона. При возникновении усилия, превышающего номинальное, нагрузка через пружину передается на цилиндрические стержни патрона, а они оказывают воздействие на гильзу. В результате срабатывает трещотка, и патрон останавливается.

Электродвигатель

В каждом механизме основную функцию выполняет мотор. Не исключение и шуруповерт. Именно двигатель постоянного тока применяется в ручном винтоверте. Он преобразовывает электрическую энергию постоянного тока в механическую.

Моторчик шуруповерта – это полый предмет цилиндрической формы, внутри которого располагаются магниты и ротор, установленный на специальные латунные опоры. Он представляет собой стальной цилиндр с продольными пазами по окружности. В эти пазы уложен провод, обладающий высоким коэффициентом магнитной проницаемости. Обмотка якоря является замкнутой системой проводников. Через равное количество витков обмотка ротора выходит к коллектору, который представляет собой конструкцию цилиндрической формы из изолированных слоистым минералом сегментов меди.

Щетки моторчика шуруповерта производят из угля и графита, что обеспечивает скользящий контакт с вращающимся коллектором. Назначение щеток заключается в передаче электрического тока от статора на ротор. Напряжение подается исключительно на щетки, а направление вращения моторчика напрямую зависит от его полярности.

Чтобы надежно зафиксировать щетки на коллекторе, используют прижимное устройство в виде подпружиненных пластин. Такой механизм обеспечивает четкое соответствие элементов конструкции своему месту, но при этом оставляет свободу движения по вертикали. Он максимально увеличивает срок эксплуатации моторчика в целом.

Эти знания понадобятся при выполнении обслуживания и ремонта шуруповерта. Как правило, в двигателе слабым местом являются обмотки, поэтому нужно следить за работой инструмента, особенно при использовании его на предельных нагрузках.

Планетарный редуктор

Другим основным механизмом шуруповерта является планетарный редуктор. Для его размещения всегда предусмотрен отдельный корпус. Планетарный механизм шуруповерта представляет собой набор зубчатых колес с общей осью вращения, состоящий из 4 элементов:

  • малой центральной шестерни с внешними зубьями, расположенной на центральном валу. Ее зачастую называют солнечной;
  • большой центральной шестерни с внутренними зубьями, называемой эпициклом;
  • трех шестерен с наружными зубьями, входящими в зацепление одновременно с солнечным зубчатым колесом и эпициклом. Называются эти элементы сателлитами;
  • рычажного механизма в виде пространственной вилки, именуемого «водило».

Все составляющие детали на недорогих моделях шуруповертов могут быть изготовлены из пластмассы. Это становится причиной выхода их со строя. На профессиональном инструменте эти элементы стальные, что обеспечивает бесперебойную эксплуатацию шуруповерта в течение долгих лет.

Регулировка частоты вращения шпинделя

Еще одним весьма важным устройством шуруповерта является регулятор оборотов. Схема устройства состоит из широтно-импульсивного контроллера и ключа, созданного на базе полевого транзистора. Управление осуществляется переменным резистором. В зависимости от силы надавливания на кнопку, изменяется его сопротивление и, как результат, увеличивается или уменьшается скорость вращения шпинделя. Благодаря наличию перекидных контактов, осуществляется реверсивное вращение патрона. Оно зависит только от направления приложения напряжения на электродвигатель шуруповерта. Все переключения автоматизированы, поэтому ручной режим исключен.

Электропитание инструмента

Подача питающего постоянного напряжения на электромотор шуруповерта осуществляется от сети 220 вольт или при помощи аккумуляторной батареи. Она производится в малогабаритном и компактном исполнении. Это необходимо для снижения веса ручного инструмента и обеспечения удобства выполнения работ. Питающее устройство состоит из нескольких гальванических элементов.

Аккумуляторные батареи объединены в один корпус и представляют собой единое целое. Питающее напряжение, в зависимости от сферы применения шуруповерта, может быть разным. Для бытового оборудования оно составляет 9 вольт, а для профессиональных моделей может достигать 18 вольт. Мощность электроинструмента прямо пропорциональна величине подающегося напряжения.

Воспользовавшись информацией об устройстве механизмов инструмента, человек сможет сам выполнить ремонт шуруповерта, экономя время и деньги.

Устройство шуруповерта: механизм и детали


Несмотря на присутствие на рыке огромного количества шуруповертов, они имеют приблизительно одинаковое устройство. Это касается как дорогих профессиональных моделей, так и тех, что предназначены для домашнего пользования. Тщательно разобравшись в устройстве шуруповерта, удастся его правильно эксплуатировать с максимальной эффективностью.

Конструкционные особенности шуруповерта

Шуруповерт – это электрический инструмент, предназначенный для установки и демонтажа специальных крепежных элементов, что осуществляется путем их вращения. Некоторые модели имеют возможность сверления небольших отверстий, но только в случае отсутствия больших нагрузок.

Виды шуруповертов

Такое ограничение относительно применения инструмента связано с присутствием в его конструкции механизма торможения вращения. Он активируется при превышении рекомендуемых нагрузок. Скорость вращения патрона шуруповерта существенно ниже, чем электродрели, что делает невозможным сверление больших отверстий.

Основными эксплуатационными характеристиками инструмента называют крутящий момент и скорость вращения. Первый рабочий параметр определяет усилие, с которым шуруповерт воздействует на шуруп. В большинстве моделей для домашнего использования крутящий момент находится в пределах 10-16 Нм. В профессиональных шуруповертах данный параметр может иметь значение до 130 Нм.

Скорость вращения домашнего инструмента составляет 400-500 об/мин. В профессиональных моделях данный показатель достигает значения 1300 об/мин.

При изучении устройства шуруповерта следует учесть, что некоторые из них питаются от сети, другие – благодаря присутствию аккумуляторных батарей. В перечень основных конструктивных элементов инструмента относят:

  • корпус;
  • патрон;
  • редуктор;
  • электрический двигатель;
  • система защиты и регулировки основных рабочих параметров.

Схема устройства сетевого шуруповерта

Корпус шуруповерта

Классическая схема шуруповертов подразумевает наличие пластмассового корпуса. Такая конструкция позволяет снизить вес инструмента и уменьшить его стоимость. Лишь некоторые инструменты имеют корпус из нержавеющей стали. Он отличается повышенной ударной стойкостью.

Для удобства эксплуатации корпус шуруповерта состоит из двух частей. Обычно он имеет вид пистолета, оснащенного удобной ручкой, где находится пусковая кнопка.

Двигатель постоянной подачи тока

Основным рабочим узлом шуруповерта называют двигатель постоянного тока. Данный агрегат представляет собой цилиндр, содержащий внутри магниты. Якорь мотора находится на специальных опорах из латуни. В его пазах находятся обмотки двигателя, изготовленные из материалов, отличающихся высокой магнитной проницаемостью.

Двигатель постоянного тока шуруповерта

Корпус якоря изготовлен из обычной углеродистой стали. На данном узле находится и выход, обеспечивающий связь с коллекторными пластинами. Графитовые и металлические щетки двигателя прикасаются к поверхности якоря в области его хвоста. Для обеспечения надежной фиксации они должны хорошо прижиматься, для чего в их конструкции присутствует специальный механизм – подпружиненные пластины.

Основная функция данного узла инструмента – фиксация всех элементов шуруповерта в нужном положении. Зажимный механизм имеет возможность вращения вокруг своей оси. Такая особенность существенно снижает износ инструмента. Еще одна особенность двигателя заключается в том, что к нему ток подается исключительно на щетки. Направление вращения мотора определяется полярностью напряжения.

Проанализировав конструкцию инструмента, можно понять, что его ремонт не вызовет трудностей. У шуруповерта чаще всего ломаются обмотки. Они страдают от перегрузки. Поэтому важно эксплуатировать прибор с учетом его функциональных возможностей.

Особенности строения планетарного редуктора

Планетарный редуктор всегда выполнен в отдельном корпусе. Он состоит из нескольких частей:

Устройство планетарного редуктора шуруповерта

  • солнечная шестерня;
  • сателлиты;
  • водило;
  • кольцевая шестерня.

В дешевых моделях данные элементы изготовляются из пластмассы, в дорогих – из металла. Редуктор шуруповерта у каждого производителя имеет свои конструктивные особенности, поэтому во время ремонта это нужно обязательно учитывать.

Кольцевая шестерня является одной из важнейших деталей в составе данного рабочего узла. Она имеет цилиндрическую форму и содержит по контуру зубья, по которым вращаются сателлиты.

Регулятор оборотов

Регулятор оборотов сформирован с использованием специального ШИМ-контролера и ключевого полевого транзистора. Функционирование данного узла контролируется переменным резистором. Его положение зависит от силы нажатия на включатель, что влияет на частоту вращения инструмента.

Аккумулятор

Устройство шуруповерта подразумевает присутствие внутри его корпуса малогабаритного аккумулятора. Он имеет довольно простую конструкцию.

Напряжение инструмента, в зависимости от производителя, колеблется от 9 до 18 В. Чем больше данное значение, тем меньше размер инструмента.

Патрон

При эксплуатации инструмента применяются различные насадки для шурупов и сверл. Их наконечник в стандартном исполнении выполняется в виде шестигранника. Для закрепления таких насадок и для передачи им вращения присутствует патрон. Данный элемент устанавливается на шпиндель. Патрон фиксируют при помощи специального винта, который предотвращает его расслабление в процессе вращения.

Схема патрона шуруповерта

Самым распространенным вариантом данного узла называют трехкулачковый, самоцентрирующийся и самозажимной. Внутри патрона находится углубление с шестигранным профилем. Крепление насадок осуществляется путем вращением муфты, что позволяет зафиксировать их между кулачками. В составе муфты присутствует и фиксатор. С его помощью можно зажимать насадки, что предотвращает вращение шпинделя.

Видео по теме: Шуруповерт — взгляд изнутри


Устройство шуруповерта

устройство аккумуляторного шуруповерта

Упрощенно устройство аккумуляторного шуруповерта следующее: двигатель постоянного тока, регулятор оборотов, планетарный редуктор, механизм ограничения нагрузки и аккумулятор. Дополнительными устройствами для шуруповерта являются сетевое зарядное устройство и запасной аккумулятор.

 

Устройство шуруповерта
Устройство шуруповерта: 1 — регулятор оборотов с реверсом, 2 — электродвигатель, 3 — редуктор.

 

Устройство шуруповерта
Устройство шуруповерта: 1 — регулятор оборотов, 2 — реверс, 3 — транзистор регулятора оборотов прикрученный к радиатору, 4 — электродвигатель, 5 — редуктор.

Двигатель постоянного тока выполнен в виде цилиндра, у которого внутри корпуса расположены по кругу постоянные магниты. Якорь двигателя располагается на втулках-опорах, изготовленных из латуни. Сам якорь изготавливается из электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью. В пазы якоря укладываются обмотки из изолированной медной проволоки. Через равное количество витков, обмотка имеет выход на коллекторные пластины. На вал якоря запрессовывается ведущая шестеренка (солнечная). Щетки двигателя прикасаются к коллекторным пластинам на «хвосте» якоря. Для надежного контакта, щетки подпружинены, при этом изолированы от корпуса двигателя. По схеме шуруповерта, напряжение подается только на щетки. Если изменить полярность подводимого к щеткам двигателя напряжения, то изменится и направление вращения.

 

Двигатель с солнечной шестерней (сверху) и планетарный редуктор (снизу)
Двигатель с солнечной шестерней (сверху) и планетарный редуктор (снизу)

Планетарный редуктор шуруповерта выполнен в отдельном корпусе. В состав редуктора входят следующие элементы: кольцевая шестерня, солнечная шестерня (запрессована на валу якоря), сателлиты и водило. Детали редуктора могут быть изготовлены как из пластмассы, так и из металла. Для более полного представления работы редуктора, необходимо уточнить расположение отдельных деталей.

 

Планетарный редуктор
Планетарный редуктор: 1 — кольцевая шестерня, 2 — сателлит, 3 — штифт водило.

Кольцевая шестерня представляет собой цилиндр, внутри которого по всей окружности расположены зубья, по которым движутся во время работы сателлиты. Сателлиты устанавливаются на штифты водило. Между сателлитами первого водило, заходит приводная шестерня двигателя (первая солнечная). Первое водило на противоположной стороне от сателлитов имеет приводную шестерню (вторую солнечную), которая при сборке заходит между сателлитами второго водила.

 

Второе водило с сателлитами
Второе водило с сателлитами

Если редуктор двухступенчатый, второе водило жестко связано с валом, на который крепиться патрон. Таким образом, получается своеобразный «бутерброд» из двух водил с сателлитами. Этот «бутерброд» находится внутри кольцевой шестерни.

Кольцевая шестерня жестко крепится в корпусе при помощи выступов на её торце или по бокам. Выступы упираются в выступающие шарики, подпружиненные упругим кольцом по всей окружности. Кольцо в свою очередь подпружинено пружиной механизма ограничения нагрузки. Усилие пружины может меняться в зависимости от положения регулятора нагрузки.

 

Выступы на торце кольцевой шестерни
Выступы на торце кольцевой шестерни

 

Шарики фиксирующие кольцевую шестерню
Шарики фиксирующие кольцевую шестерню

Работа редуктора выглядит следующим образом: солнечная шестерня двигателя вращает сателлиты по кругу кольцевой шестерни, соответственно водило вращается с меньшей скоростью, чем скорость двигателя. Первое водило передает крутящий момент через свою солнечную шестерню ко второй троице сателлитов, которые также вращаются по кругу кольцевой шестерни, значит обороты второго водило уменьшаются еще больше. Второе водило, как говорилось выше, соединено с валом патрона. Так происходит в двухступенчатом редукторе. Есть модели шуруповертов с трехступенчатыми редукторами, у них в редуктор вводится еще один планетарный механизм. В конце статьи есть видео показывающее работу планетарного редуктора.

 

Трехступенчатый планетарный редуктор шуруповерта
Трехступенчатый планетарный редуктор шуруповерта

 

Трехступенчатый планетарный редуктор шуруповерта
Трехступенчатый планетарный редуктор шуруповерта

Есть модели шуруповертов и с обычным редуктором.

 

Шуруповерт с обычным редуктором
Шуруповерт с обычным редуктором

Для удобства при производстве работ, некоторые шуруповерты имеют двухскоростные редукторы. Первая скорость предназначена для закручивания шурупов (0-450 об/мин и повышенный крутящий момент), а вторая для работ по сверлению отверстий (0-1400 об/мин).

При вращении патрона под нагрузкой наступает момент, когда для выполнения работы понадобится большее усилие, например последняя стадия закручивания шурупа, или когда необходимо усилие ограничить. В работу вступает регулятор нагрузки. Усилия пружины регулятора не хватает для удержания кольцевой шестерни и она «срывается» с шариков. Получается, что двигатель начинает вращать кольцевую шестерню, при этом слышны характерные щелчки, патрон же в это время останавливается. Для использования шуруповерта в режиме сверления, кольцевая шестерня блокируется и ее вращение исключается.

Регулятор оборотов собран на основе ШИМ-контроллера и ключевого N-канального полевого транзистора. Управляет работой регулятора переменный резистор, положение которого зависит от усилия нажатия на кнопку включения (курок).

Реверс сводится только к изменению полярности напряжения подаваемого на щетки двигателя. Для этого предусмотрены перекидные контакты, которые приводятся в действие рычажком реверса.

Аккумулятор.

Для питания шуруповерта в корпус устанавливается малогабаритный аккумулятор. Аккумулятор для шуруповерта представляет собой набор небольших элементов заключенных в одном корпусе.

 

Устройство аккумулятора шуруповерта
Устройство аккумулятора шуруповерта

Диапазон питающих напряжений для разных марок шуруповертов составляет от 9 до 18 вольт. Чем больше напряжение питания, тем мощнее сам шуруповерт.

Видео демонстрирующее принцип работы планетарного редуктора:


 


 

Передаточное число редуктора шуруповерта

Любой инструмент, независимо от модели и бренда, рано или поздно подвергается поломкам. Шуруповерт – не исключение: отдельные детали и узлы изнашиваются со временем, и без должного ухода или при форс-мажорных обстоятельствах могут отказать.

Основная функциональная нагрузка при эксплуатации инструмента распределяется через редуктор между двигателем и патроном, поэтому если с редуктором что-то случится – работа станет. Чтобы не тратиться на услуги ремонтного сервиса, достаточно воспользоваться советами мастеров, чтобы восстановить работу узла самостоятельно.

Устройство и принцип работы

Редуктор представляет собой комплексный передаточный механический узел, через который ось двигательно-силового блока передает крутящий момент на патрон.

В редуктор устанавливаются две или три передаточные ступени.

В конструкцию узла «бытового» двухрежимного шуруповерта входят:

  • Пластиковый корпус – небольшой барабан, который крепится на патрон. Сам корпус фиксируется неподвижно, а вал патрона вставляется в зажим на одной из передаточных пластин;
  • 2 или 3 передаточные пластины (водило) – круглая пластина из металла, с одной стороны каждой расположены 3 выступа под малые шестерни. С другой стороны одной из них зажим под вал патрона, а у другой (или 2-х других) еще одна т.н. «планетарная» шестеренка, которая вращает три малых зубчатых колеса;
  • 6 или 9 малых зубчатых колес (по три: они могут быть одной или разной толщины) – это так называемые «сателлитные» шестеренки, которые устанавливаются и свободно вращаются на выступах передаточных пластин. Своими зубьями они взаимодействуют с солнечной шестерней, расположенной между ними и с кольцевой шестерней, которую располагают на внутренней поверхности корпуса;
  • кольцевая шестерня – металлическое кольцо с зубьями на внутренней части и небольшими выступами на одном из колец внешней. На эти выступы и шарики-подшипники она укладывается на внутреннюю поверхность корпуса.

Детали смазываются, собираются последовательно и устанавливаются внутрь кольцевой шестерни, которая лежит внутри барабана корпуса (в нем есть уплотнение с углублениями под шариковые подшипники и выступы шестерни). После этого поверхность открытых сателлитов закрывается металлической шайбой, в центре которой расположено отверстие, в которое входит вал движка с еще одной, закрепленной на нем шестеренкой.

Во время работы шуруповерта зубчатое колесо на валу двигателя вращает верхние сателлиты, а они, крутясь вокруг своей оси и, по кольцевой шестерне, соответственно, передают движение на следующее водило. В зависимости от количества пластин и малых шестерней – скорость вращения будет пропорционально уменьшаться.

Как видно из устройства редукторного узла – они подразделяются в зависимости от количества передаточных пластин на:

  • двухступенчатые.
  • трехступенчатые. В этом случае в конструкцию добавляется еще одна пластина с «планетарной» шестерней и 3 сателлита.

Справка. От наличия ступеней зависит такой показатель как количество скоростных режимов прибора, а это, в свою очередь, скажется на его стоимости.

Еще один показатель, по которому подразделяются редукторы – это материал, из которого изготавливаются его части.

В производстве сателлитных шестерней используется:

  • пластик. Такие конструкции относительно более легкие, но при этом их надежность ниже, чем у металлического аналога;
  • металл. Они долговечны и при должном уходе и смазке будут работать «как часы».

Важно. Недостатки металлических деталей – продолжение их достоинств – они тяжелее пластиковых и стоят дороже. При этом, если шуруповерт используется без нарушения правил эксплуатации 2-3 раза в год, мастер, скорее всего, не почувствует разницы от того, из какого материала сделаны детали редуктора.

Причины поломки

Как любой механический узел, при работе редуктора на детали оказывает влияние сила трения, от чего они постепенно истачивают или изнашиваются и теряют «сцепку». Для того чтобы этого избежать, все детали узла должны быть качественно смазаны.

Поэтому первая причина поломки редукторного узла – недостаток смазки (но может быть и ее избыток).

Также на редуктор оказывает влияние такой «бич» механики как пыль. Она оседает на деталях и при эксплуатации нагревается вместе с ними. Особенно это опасно для пластиковых шестеренок, так как под воздействием нагревания от пыли они подвергаются деформации – что и ведет к поломке.

Наконец, еще одна неприятность для редуктора – попадание в него посторонних частиц. Забиваясь между зубцами, они заклинивают их. Из-за этого при вращении вала двигателя создается избыточная нагрузка на другие элементы конструкции, которая ведет к их разрушению.

Справка. Если одна из причин или форс-мажор привели к повреждению элемента редукторного узла (шестерни, подшипники или валы), часто приходится ставить новый редуктор целиком, так как не у всех производителей имеются в продаже отдельные детали редуктора, чтобы сделать замену.

Ремонт своими руками

В условиях домашней мастерской отремонтировать редуктор не так то и сложно. Ремонт сводится к разбору узла на отдельные детали, проверку целостности их конструкции, продувку и смазку, с последующей обратной сборкой. Процесс подразделяют на следующие стадии:

  1. Отделение редуктора от двигателя и извлечение (обычно вместе с патроном) из кожуха шуруповерта.
  2. Раскручивание корпуса и извлечение фиксирующей шайбы.
  3. Последовательное снятие сателлитных шестерней и передаточных пластин (2 или 3-х, в зависимости от конструкции).
  4. Извлечение кольцевой шестерни и проверка шариков-подшипников (они могут кататься по всему уплотнению, но не должны выкатываться за его пределы).

После извлечения всех деталей их необходимо прочистить от «старой смазки», протереть насухо и убедиться, что они не повреждены.

Затем мастера рекомендуют сложить их в обратном порядке «на сухо» и убедиться, что при вращении сателлитов также вращается и шпиндель патрона. Если вращение осуществляется без прокручиваний, то его можно собрать обратно.

Сначала в углубления в корпусе укладывают подшипники, на которые устанавливают кольцевую шестерню. Затем, по одной, ставят передаточные пластины, с установленными на них сателлитами и укладывают поверх фиксирующую шайбу.

Чем и как смазать?

Во время сборки каждую деталь смазывают синтетической (полусинтетической) или минеральной смазочной пастой (смазкой). Эти вещества отличаются по вязкости и стойкости. Чем она меньше, тем чаще детали приходится покрывать вновь. После того как редукторный узел разобран, каждый элемент рекомендуют покрыть смазкой отдельно, постепенно собирая узел воедино. Смазку наносят с помощью кисточки и распределяют по всей поверхности каждой детали.

Другой способ – использовать специализированное редукторное масло. Масла обладают жидкой консистенцией. Они используются так же как и смазка, или иногда заливаются в редуктор, не разбирая его, если для этого в конструкции шуруповерта предусмотрено специальное отверстие.

Таким образом, разобравшись в устройстве редукторного узла электрического шуруповерта, извлечь его из инструмента, проверить все детали и, при необходимости, поменять на них смазку не составит труда даже для начинающего мастера. Если проводить эту операцию регулярно 1-2 раза в год – риск поломки шуруповерта будет минимальным.

Источник: 2lzz.ru

В чем принцип действия планетарного редуктора шуруповерта?

Для чего он нужен в шуруповерте?

Планетарный редуктор у дрели, как и у прочих механических устройств предназначен для уменьшения либо увеличения после передачи от вращения крутящегося момента, уменьшения нагрузки на входном валу двигателя и увеличении нагрузки на выходе.

Работает он таким образом:

  1. Солнечная шестерня, которая находится в центре планетарного редуктора, приводится в действие вращающимся валом двигателя.
  2. От солнечной шестерни приводятся в действие несколько (минимум три) зубчатые шестерни, передаточное число вращения уже изменяется.
  3. От шестерён вокруг солнечной шестерни вращение передаётся на корончатую шестерню, которая замыкает механизм и передаёт вращение на выходной вал.
  4. Далее возможен повтор операции, если он трёхступенчатый.
  5. Итак на выходе мы получаем другую частоту вращения и мощность.

Плюсы в использовании таких редукторов — долговечность инструмента при увеличении его мощности за счёт передаточных шестерён.

Принцип действия планетарного редуктора, это снижение оборотов входящих на редуктор и преобразование их уменьшения в силовую тягу — в общем как и обычного редуктора.

Маленькая шестерня крутит большую из-за этого обороты уменьшаются, но усилие тяговое на валу большой шестерни увеличивается прямо пропорционально уменьшению оборотов.

Только в обычном редукторе маленькая шестерёнка крутит большую сама без посредников, а в планетарке через планетарные шестерни их количество может быть разное 2-3-4-5-6 и более.

То есть маленькая ведущая шестерня не касается к большой ведомой.

Теперь для чего это нужно, а для того, чтоб разгрузить зубья и маленькой и большой шестерни, так как в планетарном редукторе зубьев которые передают нагрузку в разы больше чем в обычном, соответственно и нагрузку они выдержат вместе больше!

Поэтому можно применять для изготовления таких редукторов более дешёвые и лёгкие в обработке материалы, например пластик, и работая в планетарном редукторе они выдержат достаточную нагрузку, прослужив достаточное время не изнашиваясь.

Планетарный редуктор кроме всего прочего, более стабилен и щадящий втулкам и подшибникам, так как в нём нагрузка распределена по всему редуктору, а не так как в обычном с одной контактной стороны.

Вот поэтому и используют такие редукторы в шуруповёртах, чтоб обеспечить хорошую тягу и усилие не громоздкими деталями.

Источник: www.remotvet.ru

помогите разобраться. шуроповерт .

уважаемые друзья самоделкины . вопрос ! редуктор на шуроповерте выдает 1 к 55 и 1 к 17
оборотов , двухскоростной . на шуруповерте заявленно от 0-550 об/мин и соответственно
0-1250 об/мин , следовательно имея эти данные можно подсчитать количество оборотов на двигателе ! оно соответствует 30250 об/мин . мозги кипят ( если они есть ) как это может быть ? такие двигатели даже в страшном сне не приснятся !! или я не прав ? если такие движки есть подскажите где взять с наибольшими показаниями по току .

В какой шуруповерт вам надо? Что то вы неправильно посчитали редуктор, там максимум 6 тыс оборотов

Переделка зарядных устройств и не только

До 30тыс и выше движки допустим стоят в Дремел: » >

андрей 234 написал :
30250 об/мин . мозги кипят ( если они есть ) как это может быть ? такие двигатели даже в страшном сне не приснятся !!

Обычное количество оборотов! у прямошлифовальных машин, болгарок примерно такие же обороты! и у прочего инструмента! только не правильно указали передаточное число! на первой скорости получается 30250 оборотов, а на второй 21250!

считал передаточное число редуктора 10 раз ! все правильно ! ну даже если и так , то где взять немножко по мощьнее .

на 30 %, ну все равно в голове не укладываются такие обороты !

андрей 234 написал :
такие двигатели даже в страшном сне не приснятся !!

Смотря про что будет сон .
В Ваши расчеты не вдавался ,но на Дремеле 33 т.об/м.На моторчиках для радиоуправляемых моделей 18-25 т.об/м.

шуруповерт мне не нужен ! я хочу переделать подводный буксировщик . там применяются примерно аналогичные редуктора и двигатели как на шуруповертах . отсюда идея увеличить мощность эл двигателя , ак. батарея позволяет !!

Далеко ходить не надо. Достаточно глянуть в характеристики подобных двигателей. Пример: . 30-вольтовый двигатель при ненагруженной работе выдаёт 6500 оборотов за минуту. Под нагрузкой меньше.
Как-то любопытства для измерял скорость свободного вращения вала на одном из 12-вольтовых двиагетелей, которые имеются у нас в продаже. Прибор намерил 8 тыщ с копейками.

андрей 234 , походу где-то ошибаетесь. Какой у Вас шуруповёрт? И откуда берёте передаточные числа?

идея такая ! на подводном буксировщике примерно такие данные как у шуруповерта . надо увеличить

% на 30 мощность двигателя или обороты, батарея позволяет !! редуктор отличный а вот движок оборотов 40-45000 в самый раз !

ширпотребовский двух скоростной ! все просчитал ! так и выходит 32000 об/ мин редуктор 1к 55 на выходе 550 обмин , мне надо увеличить обороты или мощность

% на 30 , можно добавить вольтаж . но не желательно , ограничен местом для ак батареии , это подводный буксировщик , у него примерно аналогичный двигатель и редуктор как у шуруповерта . самое большое что нарыл в инете это от шлиф машинки 35000 об /мин , но этого не достаточьно .

Источник: www.mastergrad.com

Редуктор для шуруповерта

Внимание покупателей подшипников

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (499) 403 39 91
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (499) 403 39 91
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Шуруповерт и его устройство

Шуруповерт это такой инструмент который обычно присутствует в гараже или в кладовке любого мужчины Ведь каждому приходилось пользоваться отверткой при закручивании болтов или саморезов. Даже при закручивании десятка болтов нагрузка на руки возрастает, а если нужно собрать шкаф или мебель на кухню? Вот для этого и существует такой инструмент. И при этом он не только завинчивает крепёж но и вполне способный сверлить отверстия как в дереве так и в металле.

Конечно, при длительной эксплуатации некоторые детали любых инструментов могут выходить из строя. Профессионалы хорошо знают устройство шуруповерта и могут, при необходимости разобрать его, найти деталь, которая вышла из строя и заменить её или отремонтировать.

На самом деле деталей не так уж много: это редуктор, двигатель постоянного тока, устройство для регулировки количества оборотов, узел подачи электроэнергии — это может быть и аккумуляторное потребление и сетевое, ограничитель нагрузки.Остальные детали индивидуальны для каждой модели.

Схема устройства шуруповерта

Далее можно посмотреть , как же выглядит инструмент внутри:

Самыми важными для работы являются двигатель переменного тока и планетарный редуктор.

Редуктор и его комплектующие

Двигатель для винтоверта изготавливается стандартно: внутри цилиндра расположены магниты якорь же держится на специальных опорах, в пазах которого находятся обмотки с высокой магнитной проницаемостью. Они соединяются с коллекторными пластинами. Якорь изготавливается из стали а щетки из стали и графита, которые прижимаются к якорю при помощи подпружиненных пластин. Это самая примитивная схема двигателя.

Устройство редуктора шуруповерта (винтоверта) следующее: он состоит из небольшого количества деталей и изготавливается в отдельном корпусе. Весь перечень деталей это шестерни, а именно цилиндрические конические и червячные, водило и сателлиты. Для бытового использования эти шестерни или часть их делают из пластмассы. Это значит, что высокую бесперебойную нагрузку они выдерживать не смогут, хотя для бытовых целей вполне годятся.

Стандартное устройство редуктора шуруповерта

Для профессионального использования обязательно изготавливать детали редуктора из металла, что позволяет выдерживать длительную усиленную нагрузку.Этот узел требует постоянного ухода, то есть смазки, замены износившихся деталей. Отличие планетарных редукторов шуруповертов в том что они бывают как двухступенчатые так и трёхступенчатые. От этого зависит и количество деталей в самом устройстве. Но эти узлы каждая компания изготавливает по своему, используя и свой опыт, и свои наработки. Этим и отличаются модели шуруповертов один от другого.

Источник: themechanic.ru

Ремонт редуктора шуруповерта своими руками

Чаще всего редуктор выходит из строя при длительной работе под большой нагрузкой. Самая частая поломка – это искривление основного вала с патроном. При такой неисправности прибор начинает сильно вибрировать руках.

Ещё одна поломка – это износ подшипника вала с патроном или опорной втулки. Если деформирован только подшипник или втулка, а вал остался в прежнем состоянии, то ремонт редуктора шуруповерта своими руками заключается только в замене изношенного элемента.

Если при включении шуруповерта мотор запускается на секунду, а затем резко останавливается, значит проблема кроется в редукторе. В такой ситуации чаще всего из строя выходит штифт, из-за которого сателлит не может передать обороты на основной вал. В таком случае поможет установка нового водила. Если водило тоже повреждено, то нужно менять целый редуктор. Зубцы шестерней тоже влияют на работу редуктора. Если прибор будет долгое время работать с изношенным шестернями, то это может привести в негодность большинство деталей, которые относятся к устройству редуктора шуруповерта.


Схема редуктора шуруповерта

Принцип работы двухступенчатого редуктора шуруповерта

  • Солнечная шестерня мотора вращает сателлиты. Вращение происходит по круговой траектории кольцевой шестерни. Отсюда становится понятно, что водило вращается медленнее, чем сам мотор.
  • Далее первое водило отдает крутящий момент на вторую троицу сателлитов. Передача происходит через солнечную шестерню. Вторая троица тоже вращается по круговой траектории, как результат – второе водило получает ещё меньше оборотов. Оно соединяется с основным валом патрона.

Это схема двухступенчатого редуктора. Устройство редуктора шуруповерта одинаково, отличается лишь количество сателлитов. К примеру, для 3-ступенчатого редуктора добавляется ещё один механизм.

Как отремонтировать редуктор самостоятельно

Редуктор – это такой механизм, который практически не подлежит починке. Речь идет о ремонте редуктора шуруповерта своими руками. К примеру, провода можно спаять, а кнопку прикрепить. Здесь же выход из ситуации – это замена неисправных частей. Также, если переключение оборотов происходит с опозданием или в некоторых случаях не переключается, можно попробовать смазать шестерни в редукторе. При разборе можно наткнуться и на мусор, который мешает нормальной работе планетарного механизма.

Смазать шестерни можно и таким подручным материалом, как тосол. Ну лучше делать это «оригинальной» смазкой. Её можно найти в магазине или сервисном центре фирмы, к которой принадлежит устройство. Цена на тюбик обычно не большая, а его должно ходить на несколько ТО шуруповерта или другой техники.


Схема редуктора шуруповерта

Разборка редуктора шуруповерта:

  • Необходимо вытащить патрон. Делать это удобнее всего шестигранным ключом на 10 миллиметров.
  • В патрон необходимо зажать короткий конец ключа, а затем выполнить кратковременный запуск инструментом с такой целью, чтобы ключ на полной скорости электромотора ударился о поверхность стола.
  • Но такой метод подойдет для шуруповерта, где редуктор хоть как-то запускается. При неисправном механизме нужно зажать шпиндель в тисках. В таком положении можно разобрать редуктор.

Теперь можно выполнять запланированные операции – смазывать детали или выполнять замену, при условии, что в наличии есть новые элементы для шуруповерта.

Не рекомендуется брать шестерни или муфты от других моделей, так как скорее всего будет несоответствие, хотя визуально оно может быть и не видно. Не рекомендуется работать с шуруповертом длительно на высоких оборотах, так как это скорее всего приведет к поломке.

Источник: propowertools.ru

Устройство шуруповерта: схемы, особенности инструмента

Устройство шуруповерта, при всем многообразии предлагаемых инструментов, достаточно универсально. Практически все марки работают по одному принципу, а их отличие заключается в компоновке некоторых деталей, внешнем дизайне, удобстве обслуживания и наличии дополнительных функций. В наше время шуруповерт стал незаменимым домашним инструментом, а для того чтобы правильно эксплуатировать, следует знать его устройство.

Инструмент шуруповерт

Шуруповерт нужен в домашнем хозяйстве, для того чтобы починить или быстро собрать мебель.

Особенности инструмента

Шуруповерт представляет собой ручной электрический инструмент для установки или снятия крепежных элементов путем их вращения. Он может использоваться как электродрель для сверления отверстий, но в кратковременном режиме и без больших нагрузок. Ограничение применения не по прямому назначению вызвано наличием механизма торможения вращательного движения при превышении нагрузки и меньшей скоростью вращения патрона по сравнению с электродрелью.

Схема шуруповерта

Рисунок 1. Схема шуруповерта.

Основными параметрами устройства являются крутящий момент и скорость вращения. Крутящий момент определяет, какое усилие прилагается к заворачиваемому шурупу. В бытовых инструментах крутящий момент составляет 10-16 Н м. Профессиональные модели могут иметь крутящий момент до 130 Н м. Скорость вращения находится в пределах 400-550 об/мин (домашний инструмент) и до 1300 об/мин (дрель-шуруповерт).

По способу электрического питания, шуруповерты подразделяются на 2 типа: сетевые (220 В) и аккумуляторные. Конструктивно инструмент можно подразделить на следующие части: корпус, крепежный узел (патрон), механическая часть на базе редуктора, электрическая часть на основе электродвигателя, а также система защиты и регулировок. На рис.1 показана схема устройства шуруповерта. Рис.1. Схема шуруповерта

Корпус шуруповерта

Современные бытовые устройства имеют, как правило, пластмассовый корпус, что позволяет облегчить конструкцию и снизить стоимость. В редких случаях можно найти корпус из металлических сплавов, отличающийся повышенной прочностью. Для удобства разборки корпус составлен из двух половинок, а для удобства эксплуатации выполняется, обычно, в виде пистолета с удобной ручкой, на которой крепится пусковая кнопка.

Патрон инструмента

Разновидности патронов для шуруповерта

Разновидности патронов для шуруповерта.

При работе с инструментом используются насадки для шурупов или сверла. Стандартный хвостовик насадок выполняется в виде шестигранника. Для крепления насадок и передачи им вращательного движения предназначен патрон. Он устанавливается на резьбовой конец шпинделя и фиксируется от расслабления с помощью винта.

Наиболее распространен трехкулачковый, самоцентрирующийся, самозажимной патрон. Внутри него выполнено шестигранное углубление для установки хвостовика насадки. Ее крепление осуществляется между кулачками путем вращения муфты. В конструкцию муфты входит фиксатор, позволяющий зажимать насадку без прокручивания шпинделя.

Электрическая часть

Основу электрической части инструмента составляет малогабаритный электродвигатель коллекторного типа. В сетевых устройствах применяется двухфазный электродвигатель переменного тока на напряжение 220 В с запуском через пусковой конденсатор. В инструменте аккумуляторного типа используется электродвигатель постоянного тока.

Виды насадок для шуруповерта

Виды насадок для шуруповерта.

Питание электродвигателя осуществляется из сети или от аккумуляторной батареи. При сетевом варианте инструмент снабжен шнуром с вилкой, которая напрямую включается в сетевую розетку. Питание постоянным током осуществляется от аккумулятора, представляющего собой набор элементов, размещенных в одном корпусе. Выходное напряжение аккумулятора определяет мощность устройства. Чаще всего, в шуруповертах используются литий-ионные (напряжение 3,6 В) и никель-металлогидридные, никель-кадмиевые (1,2 В) элементы. Выходное напряжение разных аккумуляторов может находиться в пределах 3,5-36 В, но наиболее применимый диапазон 9,5-14,4 В. Важным показателем аккумуляторного источника питания является емкость, которая ответственна за продолжительность эксплуатации. Эта характеристика обычно находится в пределах 1,2-3,5 А ч.

Электрическая цепь

Включение инструмента производится путем нажатия кнопки шуруповерта, расположенной на его ручке. Этот кнопочный выключатель совмещен с регулятором напряжения – при разном усилии нажатия на электродвигатель подается разная величина напряжения, что обеспечивается широко-импульсным регулятором. В зоне установки кнопки размещается также и рычаг направления вращения. Такой переключатель позволяет менять полярность подаваемого сигнала, что обеспечивает реверс вращения. Пуск электродвигателя производится через достаточно мощный транзистор, процесс открывания которого управляется ШИМ генератором.

Подача электрического сигнала непосредственно на ротор двигателя осуществляется через коллектор. Для обеспечения электрического контакта применяются графитные щетки определенного размера.

Механическая часть

Таблица основных характеристик шуруповертов

Таблица основных характеристик шуруповертов.

Основу механической части составляет редуктор шуруповерта планетарного типа, который обеспечивает передачу крутящего момента от вала двигателя на выходной шпиндель со снижением скорости вращения. Важнейшими элементами являются кольцевая шестерня, водило и сателлиты.

Основные элементы размещаются внутри корпуса редуктора шуруповерта и поочередно совмещаются друг с другом, начиная с солнечной шестерни ротора через сальник. Конструкция включает следующие элементы: винт, фланец , шайбу, сателлиты, шестерню, шпиндель, втулку с зубьями. Для установки механизма торможения и патрона служат шарики и втулка. В зависимости от количества шестеренок-сателлитов снижение скорости может быть одно, двух и более ступенчатым.

Редуктор приводится в действие от солнечной шестерни ротора. Вращение передается на кольцевую шестерню в виде цилиндра с зубьями, имеющими необходимый шаг. Они вводятся в зацепление с сателлитами на штифтах водило, между которыми размещается солнечная шестерня. Снижение скорости вращение обеспечивается обкаткой шестеренок-сателлитов по кольцевой шестерне.

Муфта для регулирования вращения

Схема зарядного устройства для шуруповерта

Схема зарядного устройства для шуруповерта.

Муфта для регулирования крутящего момента обеспечивает прекращение вращения при окончании вкручивания шурупа, так как оно сопровождается увеличением сопротивления вращению. Такой механизм необходим для исключения срыва резьбовой части шурупа и поломки самого инструмента от перегрузки. Конструкция включает следующие элементы: стопор, шайбу, пружину, втулку резьбовую им регулирующую.

Механизм совмещен с элементами патрона. При появлении чрезмерного усилия пружина передает нагрузку на пальцы (шарики), которые, в свою очередь, воздействуют на гильзу патрона.

Происходит проскальзывание трещотки и прекращение передачи вращательного усилия на патрон. Усилие, при котором прекращается вращение патрона, можно устанавливать с помощью регулятора.

В разных конструкциях предусматривается регулирование величины максимального момента в пределах 8-25 положений.

При использовании шуруповерта в качестве дрели, необходима установка наибольшей величины допустимой нагрузки.

Дополнительные регулировки.

В некоторых конструкциях инструмента предусматриваются дополнительные регулировки для удобства эксплуатации. Так может устанавливаться регулятор пределов скорости вращения, чтобы не создавать излишнее вращение при нажатии кнопки. Импульсный преобразователь позволяет устанавливать такие диапазоны: 0-450 об/мин (работа с шурупами), 0-1250 об/мин (режим дрели). Может предусматриваться 3 или 4 разных диапазона.

Достаточно часто используется принудительное торможение шпинделя для ограничения вылета шпинделя при нажатии кнопки. Торможение обеспечивается замыканием обмотки двигателя на резистор небольшой величины.

Устройство шуруповерта практически всех известных марок имеет много общего. Универсальные принципы конструирования используют многие разработчики, что помогает легко разобраться со строением инструмента, а при необходимости провести его сборку и разборку.