Reduktor je del mehanskega sistema zobnikov in gredi, ki služi glavnemu namenu upočasnjevanja stvari v stroju, tako da se lahko energija na enem mestu prenese in uporabi na drugem. Reduktorji so najpogosteje vidni v pogonih avtomobilov in tovornjakov in v teh nastavitvah zmanjšajo visoke vrtilne hitrosti motorja in jih pretvorijo v uporabno, počasnejšo hitrost, ki jo lahko pnevmatike razlagajo in varno uporabljajo. Te vrste konfiguracij orodja se pogosto uporabljajo tudi v težkih strojih in drugih mehanskih napravah, tako velikih kot majhnih. Vse, kar na enem mestu uporablja visoke vrtilne hitrosti, na drugem pa potrebuje zmanjšano energijo, lahko uporabi tovrstni notranji sistem. Ko zobniki delujejo pravilno, se hitrost vrtenja vhodne gredi pretvori v počasnejšo vrtilno hitrost na izhodni gredi. To zmanjšanje izhodne hitrosti pomaga povečati navor. Sistem je lahko v različnih nastavitvah videti nekoliko drugačen, vendar je koncept običajno enak.
Osnovna sestava
Te vrste konfiguracij zobnikov se skoraj vedno pojavljajo v notranjem delovanju motorjev, strojev in drugih mehanskih komponent. Kar zadeva osnove, običajno niso zelo zapleteni. Preprost reduktor je sestavljen iz dveh zobnikov, ki imata enake velikosti zob, vendar imata različne premere. Število zob je sorazmerno z obsegom; zobnik z manjšim obsegom bo imel manj zob kot večji. Na primer, zobnik z obsegom 16 palcev (40.64 cm) bo imel dvakrat več zob kot tisti z obsegom 8 palcev (20.32 cm).
Ko se ti zobniki zapletejo v redukcijski menjalnik, manjša prestava naredi dva vrtljaja za vsak vrtljaj večje prestave – z drugimi besedami, vrti se dvakrat hitreje. Nasprotno pa bi bila količina navora, ki je na voljo na večji gredi, dvakrat večja od tiste na manjši. Ko se izhodna hitrost zmanjša, se navor sorazmerno poveča.
Določanje prestavnega razmerja
Prestavno razmerje, ki je način izražanja razmerja med relativnimi hitrostmi vsake vključene prestave, je skoraj vedno določeno s številom vključenih zob. To se posledično izraža v razmerju med številom zob na večji prestavi in številom zob na manjši prestavi. Na primer, enostopenjski sistem redukcije prestav, sestavljen iz dveh prestav, enega s 30 zobmi in drugega z 10 zobmi, bi imel prestavno razmerje 30:10 ali 3:1. V tem sistemu bi se večja prestava vrtela z eno tretjino hitrosti manjše, medtem ko bi imela trikrat večji navor.
Večstopenjski reduktorski menjalniki omogočajo veliko višja prestavna razmerja kot je to praktično pri enostopenjskih sistemih. V teh sistemih se uporabljajo dodatne gredi in zobniki. Na primer, izhodni gredi prvega niza prestav je dodan majhen zobnik, ki služi kot vhodni gonilnik za drugi niz prestav. Po potrebi lahko dodate dodatne sklope prestav. Končno prestavno razmerje se določi tako, da se razmerje vsakega sklopa prestav pomnoži. Na primer, redukcijski menjalnik, sestavljen iz treh nizov prestav s prestavnimi razmerji 3:1, 4:1 in 5:1, bi dal končno prestavno razmerje 60:1.
Pogonski sklopi kot običajen primer
Avtomobilski pogoni so dober primer večstopenjskega sistema redukcije prestav. Tipičen motor se vrti pri 1500 do 3000 vrtljajih na minuto (RPM), kar je veliko večja od hitrosti, ki je potrebna pri pnevmatikah. Pravzaprav, če bi toliko moči šlo na pnevmatike, bi to verjetno povzročilo resne težave, saj bi bilo verjetno več, kot bi jih lahko prenesli. Avtomobilski menjalnik zmanjša število vrtljajev na pogonsko gred, kar dovolj poveča navor za premikanje vozila. Zadek dodatno zmanjša hitrost na uporabno raven, hkrati pa pomnoži količino navora, ki je na voljo pogonskim kolesom.
Številni drugi stroji, vključno z mnogimi ročnimi orodji na električni pogon, uporabljajo neko obliko reduktorja za nadzor izhodne hitrosti in hkrati povečajo razpoložljiv navor. To omogoča majhnim elektromotorjem sorazmerno nizke moči, da opravljajo delo, ki bi sicer zahtevalo veliko večje in zmogljivejše motorje.