(495) 227-63-20, 227-64-20

пн-пт: с 9-00 до 18-00 ч, сб-вс: выходной

Каталог товаров

Как выбрать мотор-редуктор

Редуктор – это комбинация сопряженных зубчатых колес, предназначенная для уменьшения скорости вращения и увеличения крутящего момента.

Устройство

Более сложную конструкцию получили, соединив обычный редуктор и электродвигатель в один корпус, в результате изобрели мотор-редуктор. Использование такого механизма позволило уменьшить занимаемый объем в технологической установке почти в два раза. Также не требуется соблюдение соосности валов двигателя и редуктора, можно обойтись без соединительной муфты.

Типовые примеры конструкции:

Тип редуктора

Количество ступеней

Тип передачи

Расположение осей

Цилиндрический

1

Одна или несколько цилиндрических

Параллельное

2

Параллельное/соосное

3

4

Параллельное

Конический

1

Коническая

Пересекающееся

Коническо-цилиндрический

2

Коническая
Цилиндрическая (одна или несколько)

Пересекающееся/скрещивающееся

3

4

Червячный

1

Червячная (одна или две)

Скрещивающееся

1

Параллельное

Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический

2

Цилиндрическая (одна или две)
Червячная (одна)

Скрещивающееся

3

Планетарный

1

Два центральных зубчатых колеса и сателлиты (для каждой ступени)

Соосное

2

3

Цилиндрическо-планетарный

2

Цилиндрическая (одна или несколько)
Планетарная (одна или несколько)

Параллельное/соосное

3

4

Коническо-планетарный

2

Коническая (одна) Планетарная (одна или несколько)

Пересекающееся

3

4

Червячно-планетарный

2

Червячная (одна)
Планетарная (одна или несколько)

Скрещивающееся

3

4

Волновой

1

Волновая (одна)

Соосное

Строение мотор-редуктора отличается от отдельных составляющих элементов. Обобщенный корпус изготавливают с большим запасом прочности, чтобы обеспечить надежность крепления тяжелого мотора внутри и дополнительных крепежей при монтаже устройства в технологическом оборудовании. В качестве электроприводов возможно применение любых типов электродвигателей, но чаще всего используют стандартный асинхронный двигатель переменного тока.

Основные и самые распространенные механизмы, работающие с помощью мотор-редукторов:

  • грузоподъемные устройства;
  • внутрицеховые транспортеры;
  • смесительное оборудование;
  • системы подачи компонентов из бункеров;
  • средства автоматизации и сигнализации.

Типы редукторов и их назначение

Редукторы и мотор-редукторы используются во многих промышленных устройствах для самых разных целей. Редуктор обеспечивая различные передаточные числа, позволяет адаптировать частоту вращения двигателя к различным нагрузкам. Разработано большое количество различных приводов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее популярными и востребованными являются следующие виды редукторов:

  • червячные
  • цилиндрические
  • конические
  • планетарные
  • волновые

Современные мотор-редукторы широко используются в самых разнообразных сферах:

  • металлообработке;
  • строительстве;
  • электроэнергетике;
  • горнодобывающей, химической промышленностях, нефтехимии;
  • черной и цветной металлургии;
  • сельском хозяйстве;
  • освоении космоса;
  • военной техники.

Важным параметром является способ закрепления мотор-редуктора к технологическому устройству: на лапы, с помощью фланцев или другим способам.

Согласно ГОСТу 29067-91 «Редукторы и мотор-редукторы» основная классификация зависит от характеристики встроенного редуктора и основана на следующих отличиях:

Взаиморасположение составляющих элементов:

  • вертикальное исполнение;
  • традиционное горизонтальное.

Конструктивное исполнение. Существует дополнительное деление на два вида:

  • механический редуктор с входным цельным валом;
  • редуктор совмещённый с электродвигателем - мотор-редуктор.

Конструкция применяемой передачи. Наиболее распространена классификация редукторов и мотор-редукторов на их основе по типу используемого передаточного узла в кинетической схеме (механической передачи):

Цилиндрические — самая распространенная модель редуктора. Их популярность объясняется тем, что их чаще других устанавливают в электроприводы машин и в моторы-редукторы. Они отличаются высоким КПД, минимальными потерями мощности, поэтому являются экономически выгодными. Трудно найти область, где не используют редукторы с цилиндрической передачей. Их можно встретить в оборудовании машиностроения, промышленных предприятий (в конвейерах, дробилках, смесителях, различных станках), на стройках, а также роботостроении и военно-промышленной сфере. Такие механизмы способны передавать высокие мощности без перегрева, поэтому им не требуется дополнительное охлаждение. Преимуществом данных моделей является вращение вала в разные стороны и широкий диапазон скоростей.
К недостаткам цилиндрического мотор-редуктора можно отнести повышенную шумность передачи, но это не мешает использованию его в различных промышленных установках.

Червячные — это тоже популярный механизм, особенно для работы в переменном режиме (запуск-остановка). Данный привод имеет низкий КПД, не рекомендован для продолжительной работы с ударными нагрузками, поэтому нагрузка повышенной мощности может стать причиной повреждения или даже поломки зубчатой пары. Только червячной передаче свойственно самоторможение, то есть невозможно обратное вращение. Эта функция необходима во многих технологических процессах, в первую очередь грузоподъемных. Устанавливают такие редукторы в промышленных манипуляторах, дозаторах, насосах, небольших транспортерах и конвейерах на стройках и в сельском хозяйстве, чаще всего в станках небольшой мощности.

Глобоидные. В их основе разновидность червячной передачи. Конструкция механизма состоит из цилиндрического зубчатого колеса и червяка, вогнутого в форме глобоида. Такая передача отличается большим крутящим моментом, кинематической точностью, тихоходностью и сохранила способность к самоторможению, поэтому стала незаменимой в грузоподъемном оборудовании (лебедки, пассажирские лифты), рулевом механизме автомобилей.

Планетарные. Небольшие редукторы с самым высоким передаточным отношением, способные к продолжительной непрерывной работе до 24 часов, а также реверсивной нагрузке. Такая модель может состоять из одной или нескольких зубчатых пар, то есть быть одноступенчатой или многоступенчатой. Области применения самые различные в зависимости от конструкции устройств: бетономешалка, конвейер, металлорежущий станок, узлы в транспортных средствах, грузоподъемная техника, буровое оборудование.

Волновые редукторы – компактные устройства по конструкции похожие на планетарные, способные обеспечить большие передаточные числа при минимальном количестве движущихся деталей. Отличаются наличием гибкого колеса, благодаря которому образуют несколько зон сцепления. Такая современная модель передачи обеспечивает низкий уровень вибрации и шума, обладает высокой кинематической точностью, поэтому рекомендована для применения в оборудовании особоточного производства: роботы-манипуляторы, медицинское оборудование, станки с ЧПУ, в приборостроении, авиационной и космической отрасли. Устройство изготавливается герметичным, поэтому может служить в различных климатических условиях, под водой, в вакууме.

Конические. Такие угловые редукторы обладают низким люфтом и длительным сроком службы. Несмотря на возможные случаи заедания шестерни, они пользуются спросом в машиностроении: в станках, поворотных устройствах, узлах автомобилей, где необходимо изменить вращение на 90° или осуществить реверс. Недостатком является небольшие величины КПД и передаточного отношения, из-за чего области их применения ограничены: промышленные смесители, миксеры, стиральные и ткацкие машины, поршневые насосы.

Кроме базовой классификации существуют другие разновидности мотор-редукторов в зависимости от их конструктивной комплектации, например:

Коническо-цилиндрические редукторы. В них двухступенчатая основная конструкция дополнена третьей ступенью. В составе такого редуктора полый выходной вал и цельный вал соединены с помощью муфты. Области применения: мощные конвейера, измельчители, классификаторы, транспортеры для перемещения сыпучих материалов, подъемники для крупногабаритных грузов.

Цилиндрическо-планетарные, планетарно-конические. Новые универсальные модели сконцентрировали все преимущества составляющих передач: точность, прочность, долговечность. Они становятся все более популярными в самых разных сферах деятельности человека.

Мини-мотор-редукторы и микроредукторы образуют особую группу оборудования с миниатюрными электродвигателями. Приводом в них служат шаговые или бесколлекторные двигатели. Механизмы небольшой мощности и высокой точности применяются в авиации, подводных лодках, роботостроении и бытовой технике.

Правила выбора

Редукторы или мотор-редукторы выбирают в связи с организацией нового производства либо при обновлении оборудования, вышедшего из строя. Не всегда требуется приобретение точно такой же модели. Достаточным будет сохранить техническую совместимость и основные характеристики:

  1. Габариты.
  2. Допустимый максимальный крутящий момент.
  3. Число ступеней.
  4. Скорость вращения вала.
  5. Режим работы: длительный, кратковременный, циклический.
  6. Окружающие климатические условия.
  7. Способ крепления: на приставных лапах к поверхности легче смонтировать, чем фланцевый.

Расчет крутящего момента

Чтобы понять, что такое крутящий момент, необходимо знать закон рычага Архимеда. В нем говорится, что сила, приложенная к точке поворота, увеличивается пропорционально длине рычага. Если на рычаг действует сила, в точке поворота создается крутящий момент. Таким образом, крутящий момент показывает, усилие действующее на вращающееся тело.

Крутящий момент обозначается символом M и указывается в Ньютон-метрах. Один Ньютон-метр - это сила, которая действует на рычаг длиной 1 метр с усилием в 1 Ньютон.

Формула для расчета крутящего момента:

Формула для расчета крутящего момента

где: F - действующая сила в Ньютонах, а r - длина плеча рычага до точки поворота в метрах.

На вращающееся тело могут одновременно действовать несколько крутящих моментов. Если рычаг находиться в равновесии, сумма всех крутящих моментов равна нулю. Это означает, что крутящий момент левого вращения равен моменту правого вращения.

Формула равновесия крутящих моментов

При выборе редуктора следует учитывать номинальный крутящий момент на выходном валу. Этот параметр зависит от таких параметров как: приложенная мощность электродвигателя и передаточное отношение редуктора. Эти характеристики можно найти в каталоге или паспорте изделия.

Работоспособность мотор-редуктора зависит от многих факторов, один из которых - максимальный крутящий момент. Этот параметр зависит от размера зубчатых колес в составе редуктора. Соответственно, чем больше зубчатое колесо и чем крупнее профиль его зубов, тем выше максимальный крутящий момент. В паспорте изделия, максимальный крутящий момент указывается виде графика зависимости времени работы с максимальной нагрузкой, а также с паузами для снижения температуры нагрева зубчатых пар.

КПД редукторов различного типа:

Тип редуктора

КПД

Цилиндрический и конический одноступенчатый

0,98

Цилиндрический и коническо-цилиндрический двухступенчатый

0,97

Цилиндрический и коническо-цилиндрический трехступенчатый

0,96

Цилиндрический и коническо-цилиндрический четырехступенчатый

0,95

Планетарный одноступенчатый

0,97

Планетарный двухступенчатый

0,95

Определение максимальной нагрузки на мотор-редуктор имеет первостепенное значение, поскольку этот параметр влияет на производительность и позволяет определить срок его службы. Одна из распространенных проблем мотор-редукторов заключается в том, что их производительность снижается при нагрузках выше заявленной в паспорте.

Расчет редуктора или мотор-редуктора для промышленного применения обычно начинается с определения соответствующего эксплуатационного коэффициента (сервис-фактора). Эксплуатационный коэффициент - это отношение номинальной мощности (или крутящего момента) редуктора к мощности (или крутящему моменту), требуемой для оборудования. Сервис-фактор определяется производителем зубчатых передач, в зависимости от типа редуктора и ожидаемых рабочих нагрузок.

Таблица расчета сервис-фактора:

Тип нагрузки

К-во пусков/остановок, час

Средняя продолжительность эксплуатации, сутки

<2

2-8

9-16h

17-24

Плавный запуск, статичный режим эксплуатации, ускорение массы средней величины

<10

0,75

1

1,25

1,5

10-50

1

1,25

1,5

1,75

80-100

1,25

1,5

1,75

2

100-200

1,5

1,75

2

2,2

Умеренная нагрузка при запуске, переменный режим,  ускорение массы средней величины

<10

1

1,25

1,5

1,75

10-50

1,25

1,5

1,75

2

80-100

1,5

1,75

2

2,2

100-200

1,75

2

2,2

2,5

Эксплуатация при тяжелых нагрузках, переменный режим, ускорение массы большой величины

<10

1,25

1,5

1,75

2

10-50

1,5

1,75

2

2,2

80-100

1,75

2

2,2

2,5

100-200

2

2,2

2,5

3

Расчетный крутящий момент — это усилие, требуемое мотор-редуктору для работы с нагрузкой в длительном режиме. Расчетный крутящий должен быть ниже номинального иначе мотор-редуктор может перегреться и выйти из строя. В некоторых случаях, например, в циклическом режиме, допускается кратковременное увлечение момента, но тогда он не должен превышать максимальных допустимых значений.

Расчет оборотов и передаточного числа

Передаточное число - это отношение количества зубьев, диаметра и крутящего момента ведомого колеса к ведущему. Когда две шестерни находятся в зацеплении, соотношение скоростей зависит от количества зубьев в каждой из них. То есть передаточное отношение редуктора равно обратному отношению частоте вращения.

Зубчатая пара

Общее передаточное число в многоступенчатом редукторе получают путем умножения передаточных чисел каждой ступени.

Промежуточные передачи меняют только направление вращения.

Надежность редуктора зависит от качества зубчатых пар, подшипников и сальников. Общий ресурс редуктора значительно снижается если используются высокоскоростные электродвигатели на 3000-5000 об/мин. Поэтому многие производители приводной техники рекомендуют устанавливать двигатели с частотой вращения в пределах 750 – 1450 об/мин.

На оборудование, работающее в цехах с людьми, целесообразно устанавливать мотор-редукторы с низкоскоростными электродвигателями. Это позволяет снизить издаваемый шум и вибрации в процессе эксплуатации привода.

Формулы расчета передаточного отношения зубчатой пары

i=z2/z1 z2 = z1 · i z1 = z2/i

Примеры передаточного числа редукторов:

Тип редуктора

Передаточные числа

Червячный одноступенчатый

5 - 100

Червячный двухступенчатый

100 - 10000

Цилиндрический одноступенчатый

1 - 6,3

Цилиндрический двухступенчатый

8 - 50

Цилиндрический трехступенчатый

31,5 - 200

Коническо-цилиндрический одноступенчатый

5 - 30

Коническо-цилиндрический двухступенчатый

25 - 300

Мотор-редукторы специального применения

Стандартные мотор-редукторы имеют обороты выходного вала в пределах 15 – 300 об/мин и этого вполне хватает для решения большинства задач. В некоторых случаях такой диапазон скоростей может не удовлетворять потребителя и тогда необходимо использовать специальные мотор-редукторы.

Примеры с большим передаточным числом:

  1. Коническо-цилиндрические имеют широкий диапазон передаточных чисел (5 – 300). Применяются в составе, конвейеров, буровых установках, измельчителей и шредеров.
  2. Двухступенчатые червячные имеют передаточное отношение 100 -10000. Ограничены в мощности из-за низкого КПД. Длительный режим работы может повлечь перегрев и выход из строя.
  3. Крановые. Используются в различных узлах на мостовых, козловых и башенных кранах. Передаточное отношение 2 – 80.
  4. Волновые мотор-редукторы имеют передаточное отношение в пределах 10 – 350. Основа редуктора гибкая шестерня и генератор волн. Уровень шума и вибраций у волнового редуктора самый низкий, поэтому он используется в ЧПУ станках.

КПД волновых редукторов с гибкой шестерней

Передаточное число

63

80

100

125

160

200

250

315

КПД

0,83

0,82

0,80

0,78

0,75

0,72

0,70

0,65

Выбор по типу питания

Питание мотор-редукторов осуществляется от сети переменного тока 220 или 380В. Во избежание аварийных ситуаций рекомендуется использовать автоматы защиты с токовой отсечкой. Для изменения частоты вращения можно использовать частотный преобразователь. Агрегаты мощностью от 11 кВт необходимо укомплектовывать устройствами плавного пуска.

Заказать обратный звонок

(с кодом города)
ЗВОНОК БЕСПЛАТНЫЙ