Reduktor on osa hammasrataste ja võllide mehaanilisest süsteemist, mille põhieesmärk on masinas asjade aeglustamine, et energiat saaks ühes kohas üle kanda ja kasutada teises. Reduktorid on kõige sagedamini nähtavad autode ja veoautode jõuülekannetes ning nendes seadistustes vähendavad need mootori suuri pöörlemiskiirusi ja muudavad need kasutatavaks, aeglasemaks kiiruseks, mida rehvid saavad tõlgendada ja ohutult kasutada. Seda tüüpi käigukasti konfiguratsioone kasutatakse sageli ka rasketes masinates ja muudes suurtes ja väikestes mehaanilistes seadmetes. Kõik, mis ühes kohas kasutavad suuri pöörlemiskiirusi, kuid vajavad teises kohas vähendatud energiatarbimist, võivad seda tüüpi sisemist süsteemi kasutada. Kui hammasrattad töötavad korralikult, muundub sisendvõlli pöörlemiskiirus väljundvõllil aeglasemaks pöörlemiskiiruseks. Väljundkiiruse vähendamine aitab suurendada pöördemomenti. Süsteem võib erinevates seadetes veidi erinev välja näha, kuid kontseptsioon on tavaliselt sama.
Põhikompositsioon
Seda tüüpi käigukastide konfiguratsioonid esinevad peaaegu alati mootorite, masinate ja muude mehaaniliste komponentide töös. Põhitõdede osas pole need tavaliselt väga keerulised. Lihtne reduktor koosneb kahest hammasrattast, millel on ühesuurused, kuid erineva läbimõõduga hambad. Hammaste arv on võrdeline ümbermõõduga; väiksema ümbermõõduga hammasrattal on vähem hambaid kui suuremal. Näiteks hammasrattal, mille ümbermõõt on 16 tolli (40.64 cm), on kaks korda rohkem hambaid kui 8 tolli (20.32 cm) ümbermõõduga hammasrattal.
Kui need käigud haakuvad reduktorkäigukastiga, teeb väiksem käik iga suurema käigu pöörde kohta kaks pööret – teisisõnu pöörleb see kaks korda kiiremini. Vastupidi, suuremal võllil saadaolev pöördemoment oleks kaks korda suurem kui väiksemal. Väljundi kiiruse vähenedes suureneb pöördemoment proportsionaalselt.
Ülekandearvu määramine
Ülekandearv, mis on viis väljendada suhet iga kaasatud käigu suhteliste kiiruste vahel, määratakse peaaegu alati hammaste arvu järgi. Seda omakorda väljendatakse suurema hammasratta hammaste arvu ja väiksema hammasratta hammaste arvu suhtena. Näiteks kahest käigust, millest üks on 30 ja teine 10 hambaga, koosneva üheastmelise käigukasti reduktsioonisüsteemi ülekandearv oleks 30:10 ehk 3:1. Selles süsteemis pöörleks suurem käik ühe kolmandiku väiksema kiirusega, samal ajal kui saadaolev pöördemoment on kolm korda suurem.
Mitmeastmelised reduktorkäigukastid võimaldavad palju suuremaid ülekandearvusid, kui on üheastmeliste süsteemide puhul otstarbekas. Nendes süsteemides kasutatakse täiendavaid võlli ja hammasrattaid. Näiteks lisatakse esimese hammasrataste komplekti väljundvõllile väike käik, mis toimib teise hammasrataste komplekti sisendajamina. Vajadusel saab lisada täiendavaid käikude komplekte. Lõplik ülekandearv määratakse iga käigukomplekti ülekandearvu korrutamisel. Näiteks kolmest käigukomplektist koosnev reduktor, mille ülekandearvud on 3:1, 4:1 ja 5:1, annaks lõplikuks ülekandearvuks 60:1.
Ajamid tavalise näitena
Autode jõuülekanded on hea näide mitmeastmelisest käigukasti vähendamise süsteemist. Tüüpiline mootor pöörleb 1500–3000 pööret minutis (RPM), mis on palju suurem kiirus, kui rehvidel vaja on. Tegelikult, kui rehvidele läheks nii palju jõudu, põhjustaks see tõenäoliselt tõsiseid probleeme, kuna seda oleks tõenäoliselt rohkem, kui nad suudaksid hakkama saada. Auto jõuülekanne vähendab veovõlli pöördeid, suurendades sõiduki liigutamiseks piisavalt pöördemomenti. Tagumine ots vähendab kiirust veelgi kasutatavale tasemele, mitmekordistades samal ajal veoratastele saadaolevat pöördemomenti.
Paljud teised masinad, sealhulgas paljud elektriajamiga käsitööriistad, kasutavad väljundkiiruse reguleerimiseks mingit reduktorit, suurendades samal ajal saadaolevat pöördemomenti. See võimaldab väikestel suhteliselt väikese võimsusega elektrimootoritel teha töid, mis muidu eeldaksid palju suuremaid ja võimsamaid mootoreid.