Мотор-редуктор: виды, характеристики, ремонт, защита

Общие технические характеристики мотор редукторов

Независимо от типа и вида, все мотор редукторы имеют базовый набор характеристик, регламентированный ГОСТами. Все характеристики мотор редукторов и технические параметры можно разделить на несколько основных групп:

Показатели надежности. Здесь основным критерием является рабочий ресурс, который выражается в количестве часов работы (гарантированная производителем величина). Так, для червячных передач этот показатель, как правило, составляет не менее 10 000часов, для цилиндрических – не менее 25 000часов. Отдельного внимания заслуживает рабочий ресурс подшипников – не менее 500 часов. Таким образом, полный гарантированный эксплуатационный срок мотор-редуктора составляет ориентировочно 5-6 лет (точная величина зависит от интенсивности использования узла).

Эксплуатационные условия.напряжение и фазы тока. Все редукторные приводы запитываются от однофазной/трехфазной сети переменного тока, напряжением 220/380 вольт. Мотор-редукторы мощностью менее 2,2 киловольт могут быть адаптированы для использования с возможностью питания от однофазных 220 или трехфазных 380 вольт, узлы мощнее 2,2 кВт — только от трехфазной сети 380вольт.
допустимая температура среды. Приводные узлы разработаны для использования при температуре от -40 до +50ºС

Важно учесть, что минусовая температура предполагает необходимость предварительного прогрева мотор-редуктора на небольших оборотах, после чего агрегат может эксплуатироваться в обычном режиме.
частота вращения вала не должна быть выше, чем 1880 об/мин.
мощность электрического двигателя не должна превышать расчетный показатель больше, чем на 20%.

Климатическое исполнение. Здесь представлены умеренные, тропические и умеренно-холодные мотор редукторы технические характеристики каждой такой модификации определяются условиями ее использования.

КПД мотор редукторов зависит от следующего перечня факторов: передаточное число ступени, частота вращения вала, тип смазки и ее температура.

Другие характеристики мотор редукторов зависят от конкретной модификации приводного узла.

Как подобрать мотор редуктор?

В процессе проектирования нового оборудования или при модернизации старого перед конструктором неизбежно станет вопрос выбора мотор редуктора, на который влияют нижеприведенные факторы:

Момент нагрузки на выходном валу Тс,
Частота вращения вала, n2, [об/мин]
Условия использования оборудования
Мощность электродвигателя, P2, кВт
Конструктивный вариант исполнения
Режим работы Частота вращения выходного вала определяется величиной его передаточного числа: где n1 – это частота вращения входного вала редуктора (вала электрического двигателя)
Момент нагрузки или сопротивления Тс на выходном валу определяется конкретным механизмом, технологическим процессом и вычисляется по общепринятым методикам.
Требуемая мощность приводного электродвигателя с учётом коэффициента полезного действия редуктора, может быть определена по следующей зависимости: , где P1 — мощность электродвигателя; – момент на валу редуктора; – частота вращения вала; — показатель КПД редуктора.

Выбор мотор редуктора по моменту (Tред. ном.) предполагаем необходимость учитывать ~20%-е снижение момента по причине возможного 10%-го падения напряжения сети питания:

Режим эксплуатации раньше определялся и задавался нормами ГОСГОРТЕХНАДЗОРА:

Л – лёгкий, ПВ% до 16;
С – средний, ПВ% до 25;
Т – тяжёлый, ПВ% до 40;
ВТ – весьма тяжёлый, ПВ% до 63.

(ПВ% – продолжительность включения двигателя за 10 мин. работы или отношение времени работы электрического двигателя к суммарному времени цикла с учётом пауз, при которых двигатель остывает.)

Сегодня же для оценки степени нагрузки редуктора используют статистические типовые режимы «0–V» согласно положениям ГОСТ 21354; для двигателей – режимы «S1–S10» согласно нормам IEC 34-1. Но выбрать мотор редуктор стало гораздо проще по причине наличия компромиссного решения, учитывающего оба вышеприведенных фактора. Речь идет о коэффициенте условий эксплуатации – FS, при котором достаточно знать и учитывать нижеприведенные факторы:

Тип нагрузки: «А» – спокойная безударная;
«В» – нагрузка с умеренными ударами;
«С» – нагрузка с сильными ударами.

Продолжительность работы привода в расчете на сутки;
Число включений в час.

Вся эта информация поможет ответить на вопрос как подобрать мотор редуктор. Кроме того, специалисты нашей компании всегда рады оказать покупателям и заказчикам активную помощь и ответить на все интересующие вопросы.

Особенности и цели применения

Мотор-редукторами можно оснащать сельскохозяйственную технику, использующуюся как в производственных помещениях, так и на свежем воздухе (при условии умеренного климата). Устройства загрунтовываются и обрабатываются алкидной эмалью синего цвета для сохранения целостности.

Важно! Модели, предназначенные для применения в сложных условиях, покрывают особой защитной краской. Например, червячные модели редукторов (NMRX, SWX, SWFX) предназначены для эксплуатации в агрессивных средах

Видов сельскохозяйственного оборудования, на котором не могли бы использоваться мотор-редукторы, сегодня практически нет. Устройства устанавливают на такую спецтехнику, как:

системы орошения;
гусеничная и колесная сельхозтехника;
аппараты по уборке и сбору зерна;
зерноочистительные комплексы по хранению, сушке и приеме зерновых культур;
техника для первичной обработки зерновой массы;
элеваторные комплексы.

в приводы (конвейеров, мешалок, дробильных установок);
в подъемные и поворотные системы (комбайнов, погрузчиков, транспортеров);
в механизмы поднятия клиренса (колесных и гусеничных тракторов).

Для примера, заказав редукторное устройство марки «Мотоварио», вы получите качественный агрегат, а также — полный комплект документов к нему, включающий руководство по правильной эксплуатации и официальную гарантию итальянского производителя сроком в 2 года.

Особенности конструкций мотор-редукторов для АЭС

Мотор-редукторы для АЭС достаточно сильно отличаются от общепромышленных. Как и электродвигатели, мотор-редукторы делятся на классы безопасности: 4, 3Н, 2. Если при 4 классе безопасности допускается применение общепромышленных электродвигателей,то при классе 3Н и 2 — уже нет.

Мотор-редукторы класса 3Н и 2 от общепромышленных отличаются:

требованием по сейсмостойкости (особенно к электродвигателю);
требованием по стойкости к скачкам напряжения и помехам (особенно к электродвигателю);
требованиями к надёжности (обязательно прописываются в паспорте);
требованием к стойкости при дезактивации;
требованием к промывке и очистке внутреннего объема редуктора перед сдачей в ремонт (то есть, смазка удаляется перед сдачей в ремонт).

Необходимо сказать и про сапуны. Если сапун имеет прямое отверстие, то существует вероятность попадания радиоактивных веществ в смазку и при дезактивации приходится полностью удалять смазку и промывать корпус мотор-редуктора. Если стоит сапун клапанного типа, то это делать не нужно.

Химостойкое исполнение

Когда мотор-редуктор предназначен для эксплуатации в среде с парами кислот, щелочей и других веществ, приводящих к химической реакции покрытия редуктора или смазки, то он делается в химостойком исполнении. При реакции покрытия с парами делается покрытие на основе эпоксидных красок, слой которого не разлагается парами. При реакции масла с парами устанавливается клапанный сапун (ниппель). Если пары веществ приводят к разложению маслобензостойкой резины, то в мотор-редукторе устанавливаются манжеты из полимерного материала стойкого к данным парам, как правило, из Витона.

Конструктивные особенности моделей УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3

Для этих моделей нижняя рабочая температура составляет минус 60 градусов. Мотор-редукторы этих исполнений отличаются применением другой смазки и материалом манжет, чем для климатического варианта исполнения У3. Манжеты в данном случае выбираются таким образом,чтобы они не трескались при — 60 градусах. Соответственно, и электродвигатель выбирается исполнения или УХЛ1, или УХЛ2, или УХЛ3

Также, необходимо обратить внимание на электродвигатели с тормозом данного климатического исполнения. Дело в том, что тормоза импортного производства имеют температуру эксплуатации минус 20 градусов, в крайнем случае минус 40, а у нас минус 60.По этой причине, если в мотор-редуктор установлен такой тормоз, то тормоз должен подогреваться

В этом случае к катушке тормоза идут не 2 провода, а 4 провода.

Способы установки мотор-редукторов

Есть три основных способа крепления мотор-редукторов:

Установка на лапы
Фланцевый
Насадкой на входной вал

В зависимости от способа установки меняется и компоновка корпусов устройств. В том числе, добавляются дополнительные конструктивные элементы и технологические отверстия для крепления. Разберем каждый из способов подробнее.

Установка на лапы

В данной компоновке редуктор может быть установлен непосредственно на конструкцию либо на пол/стену рядом. Для фиксации, на лапах устройства предусмотрены технологические пазы под болты, которыми устройство притягивается к основанию. Часто корпуса мотор-редукторов такого типа оснащаются дополнительными боковыми лапами для фиксации в двух плоскостях. Для этого необходимо предусмотреть дополнительные конструктивные опорные элементы. Устройства данного типа требуют строгого соблюдения соосности выходного вала либо втулки редуктора и входного вала либо втулки механизма, приводящегося в движение. При отклонениях от соосности по вертикали, регулировка достигается за счет технологических подкладок под лапы редуктора, компенсирующих перепад. Площадь подкладок не должна быть меньше опорных лап устройства. Для компенсации отклонений в горизонтальной плоскости, на опорной конструкции, куда будет устанавливаться мотор-редуктор, необходимо предусмотреть не отверстия под болтовое соединение, а продольные пазы. Таким образом, в процессе установки можно будет компенсировать все отклонения. Кроме того, продольные пазы, при условии использования той же ременной передачи, будут использоваться для придания натяжения ремням. При комплектации мотор-редуктора выходным валом, передача вращательного движения на входной вал механизма может передаваться посредством ременной, клиноременной, цепной передачи и т.д. Также, возможен вариант непосредственной передачи вращения на ведущее зубчатое колесо или шестерню. На валу мотор-редуктора в таком случае предусматривается шпоночный паз, а на торце – крепежное отверстие для фиксации в зацеплении с зубчатым колесом.

Фланцевый

Этот способ крепления является более простым по сравнению с установкой на лапы, так как не требует дополнительных регулировок для компенсации отклонений соосности. Однако, отсутствие биения в зацеплении зависит от точности изготовления фланца на корпусе механизма, который приводится в движение. Данный вид установки предполагает соединение фланца на корпусе редуктора с фланцем на корпусе механизма, который приводится в движение. Фланцы, выполяемые в корпусах мотор-редукторов, имеют стандартизированные размеры. Информация о том, какой фланец применяется в устройстве, дается изготовителем в паспорте мотор-редуктора. Устройство фиксируется на конструкции полностью, весь вес распределяется на опорную площадку без дополнительных поддержек. Недостатком конструкции является неравномерная нагрузка на крепежные болты. Пример редуктора на изображении выше показывает, что нагрузка со стороны расположения двигателя будет выше. Поэтому часто для такого вида установки применяются планетарные мотор-редукторы, где ось вращения двигателя и ось вращения выходного вала совпадают. Это позволяет распределить нагрузку между крепежными винтами равномерно. Однако, по сравнению с устройствами, которые устанавливаются на лапах и при правильном размещении могут не выступать за продольные и поперечные габариты корпуса, фланцевые мотор-редуктора могут увеличивать общие размеры конструкции. Особенно если применяется планетарный тип устройства.

Типы редукторов

Типы редукторов в соответствии с классификацией по ГОСТу классифицируют по типу механической передачи и выделяют:

цилиндрические;
планетарные;
конические (коническо-цилиндрические);
червячные;
волновые.

Учитывая технические характеристики редуктора каждого типа рассмотрим их принцип действия и особенности более детально.

Цилиндрический редуктор

Цилиндрический редуктор – наиболее распространен в промышленности и чаще всего применяется с целью изменения параметров вращения и передачи крутящего момента. В зависимости от типа механизма и специфики конструкции применяются во многих областях, хотя наибольшее распространение получили в металлургии, машиностроении, в электрооборудовании и автомобилях. Особенности конструкции предусматривают различные вариации, обеспечивающие оптимальные рабочие условия для каждого типа механизма индивидуально. Конструкция независимо от модификации включает такие элементы: колесо, комплект подшипников, корпус, смазочную систему, шестеренку, ведущий и ведомый валы. Такой механизм очень шумный, так как во время соприкосновения зубьев валов возникает удар. Но при этом исключается, перегрев механизма из-за отсутствия трения между деталями.

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор работает на основании передачи крутящего момента планетарным способом. Планетарная передача предполагает наличие солнечной шестерни, расположенной в центре, коронной шестерни на периферии, а также сателлитов и водила. Три сателлиты располагаются между коронной и солнечной шестеренками. Водила соединяет между собой сателлиты, которые вращаются на его осях. Крутящий момент во время движения будет увеличен во столько раз, во сколько меньше число зубьев на солнечной шестеренка в сравнении с коронной.

Конический редуктор

Конический редуктор обеспечивает передачу вращательного движения с одного вала на другой при помощи зубчатой передачи и муфт. Механизм незаменим в тех случаях, когда конструктивно требуется расположить ведомый и ведущий валы в перпендикулярном положении относительно друг друга. Показатель крутящего момента и угловая скорость регулируются при помощи изменения размеров зубчатых колес или муфты. Существуют узкие и широкие типы конических редукторов. Механизм имеет в сравнении с цилиндрическим меньший КПД и более частое заедание зубьев во время движения.

Червячный редуктор

Червячный редуктор за счет уникальной конструкции допускает вращение вала в разные стороны. Такая особенность вызывает перегрев при повышенных нагрузках, самоторможение и заедание, поэтому механизм должен эксплуатироваться при средней загруженности, не доходя до граничных показателей мощности.

Среди преимуществ выделим высокий показатель КПД до 94%, большое передаточное число при использовании одной ступени, отсутствует шум во время движения и устойчивость к неблагоприятным условиям работы.

Волновой редуктор

Волновой редуктор конструкционно отличается от других типов и включает неподвижное зубчатое колесо, гибкий элемент с зубьями и генератор волны в центре механизма. Во время вращения внутреннего элемента, гибкая шестеренка зубьями одновременно захватывает несколько зубьев зафиксированной шестерни, что создает высокую жесткость при малых люфтах. Механизм обеспечивает высокое передаточное число, имеет компактные размеры, высокая точность кинематики и плавный ход, устойчивость к повышенным рабочим нагрузкам.

Устройство и принцип работы

Рассматриваемый механизм представлен классическим сочетанием шестерен с различным диаметром, которые обеспечивают передачу вращения с изменением числа оборотов и передаваемого усилия. Особенности механизма определяют возможность применения в самых различных отраслях. Обеспечить работу можно только в случае присоединения вращающего вала к ведомой части.

Рассматривая чертеж классического устройства, следует отметить, что оно состоит из следующих элементов:

Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений

Сальники также являются важной частью конструкции. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

В качестве источника вращения устанавливается мотор.
Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. В целом можно сказать, что устройство достаточно сложное, поэтому провести его ремонт и обслуживание не всегда просто.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Основная часть конструкции состоит из следующих деталей:

Принцип действия рассчитывается следующим образом:

Солнечная шестерня расположена в центральной части конструкции. Зачастую именно ей передается основное вращение, для чего элемент имеет посадочное отверстие под вал.
Центральный элемент постоянно находится в зацеплении с другими подобными шестернями, оси которых расположены по окружности.
Сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней, которая представлена зубчатым колесом большого диаметра с внутренним расположением основных деталей.

Водило требуется для жесткой фиксации всех деталей относительно друг друга.

Стоит учитывать, что для работы механизма одна из частей должна быть зафиксирована относительно других. В зависимости от выбора ведомого или ведущего элемента зависит показатель передаточного числа. Рассчитать число достаточно сложно, от этого показателя также зависит удельная мощность.

Конструктивные особенности рассматриваемого механизма определили то, что он может применяться для достижения самых различных целей.

Классификация по основным признакам

Современные инженерно-технические стандарты предусматривают классификацию редукторов по следующим признакам:

конструкция используемой передачи;
пространственное расположение элементов;
конструктивное исполнение.

По пространственному расположению ключевых элементов эти устройства подразделяются на редукторы вертикального исполнения и традиционные горизонтальные. Конструктивное исполнение предусматривает два дополнительных вида: чистый механический редуктор, и редуктор с двигательной установкой (мотор-редуктор). Однако общепринятой классификацией редукторов считается таковая по типу используемого передаточного узла (передачи).

Это интересно: Болты — подробная классификация, маркировка, ГОСТы

Виды мотор-редукторов

Сегодня разработано много вариантов мотор-редукторов, различающихся типом мотора, принципом построения механической части и общей геометрией. Фактически все допустимые конфигурации присутствуют в каталогах изготовителей.

По виду механического зацепления разделяют цилиндрические, конусообразные, червячные и планетарные модели. По обоюдному расположению входного и выходного валов рассматривают соосные, параллельные и угловые варианты. Исходя из передаваемых мощностей выделяют модули обыкновенного размера и мини мотор-редукторы. По типу присоединения к процессу, можно встретить варианты с одно- и двухсторонним валом, а еще с пустотелым выходным валом.

Цилиндрические мотор-редукторы

Агрегаты, применяющие традиционные цилиндрические редукторы приобрели огромное распространение, за счёт простоты, надежности и многофункциональности механической части устройства. Их применение возможно в большом спектре оборудования. В зависимости от всей конструкции, цилиндрические мотор-редукторы делаются с соосными или параллельными валами. Кол-во ступенек может изменяться от одной до 6-ти.

По методу расположения шестерен и общей компоновке выделяют вертикальные и горизонтальные модели. Данные устройства отличаются большим коэффициентом полезного действия, долговечностью и практически небольшой стоимостью. В отличии от многих иных вариантов, цилиндрические редукторы как правило не допускают произвольного расположения в пространстве, что существенно уменьшает их область использования.

Конусообразные мотор-редукторы

Устройства, собранные на основе конусообразных шестерен, дают возможность построить угловой конусообразный мотор-редуктор. Его основной особенностью будет перпендикулярное расположение входного и выходного валов. Это ориентирует их на применение в устройствах, требующих смены направления осей. Также конусообразные модели выгодно ставить в конструкциях, предъявляющих ограничение по одному из больших размеров устройства. Редукторы этого типа отличительны более большой ценой, в виду существенной трудности изготовления некоторых деталей. Передаточное отношение конусообразных моделей в большинстве случаев невелико. Для его увеличения, конусообразную и цилиндрическую передачи часто сочетают, результатом чего становится коническо-цилиндрический мотор-редуктор.

Червячные модели

Сегодня, большую популярность получили червячные одноступенчатые мотор-редукторы. В качестве механической передачи в них применяется червячная пара. Она обеспечивает высокое передаточное отношение при сравнительно малых габаритах. Из-за этого стоимость червячных моделей ниже заменителей с иной конструкцией. Среди остальных особенностей необходимо отметить перпендикулярное расположение валов и самостоятельное затормаживание механизма при отсутствии внешнего поступления энергии.

В отличии от цилиндрических и конусообразных моделей, приложение усилия к выходному валу не приводит к проворачиванию механизма. Из-за этого такие редукторы нередко применяют в ответственных решениях и подъемно-транспортных устройствах. Червячные редукторы как правило не требовательны к положению установки. Благодаря герметичному корпусу их можно располагать произвольным образом, благодаря чему данные модели широко используются для модернизации привода станков, промышленных линий и прочих механизмов. Из минусов червячных моделей в большинстве случаев выделяют маленькой КПД и очень высокое тепловыделение.

Планетарные и волновые мотор-редукторы

Благодаря компактности и высоким рабочим моментам, планетарные мотор-редукторы нашли большое применение в маленьких устройствах привода. Высокое передаточное отношение и способность работать с чрезмерными нагрузками, ориентирует их на применение одновременно с серводвигателями промышленных роботов и прочих автоматизированных устройств. Встречаются планетарные модели и общепромышленного использования. Благодаря конструкционным особенностям зубчатой передачи, эти модели мотор-редукторов делаются с соосными валами. Это дает возможность их применять для привода фактически любых механизмов.

Будущим развитием планетарных передач стали волновые редукторы. Они предоставляют большое передаточное отношение, мягкий ход и большую точность позиционирования выходного вала. Из-за этого подобные модели стали основой построения промышленных роботов. Вместе с высокими свойствами, такие типы передач отличительны большими требованиями к изготовлению, а, поэтому, и большой ценой, что значительно сдерживает распространение таких моделей.

Управление очистителями

Система очистки ветрового стекла может управляться двумя способами — электронным и электрическим. Последний вариант подразумевает ручное изменение режимов работы. Под рулем находится специальный рычаг управления, позволяющий включать устройство, регулировать паузу в работе стеклоочистителей и изменять режимы очистки. Но подобный вариант требует постоянного участия водителя.

Электронная система управления является полностью автономной и не требует человеческого вмешательства. В автомобиле устанавливается специальный электронный блок и датчик дождя, который анализирует чистоту стекла и погодные условия. С помощью электронного управления обеспечивается целый ряд функций:

автоматическое включение и выключение;
изменение параметров работы очистителя;
блокировка моторчика при наличии препятствий на ветровом стекле;
дополнительная очистка с помощью стеклоомывателя;
предотвращение замерзания щеток при выключенном двигателе.

Редуктор поворота башни

При наличии тяжелой техники, трудно будет обойтись без редуктора поворота башни. Такой механизм позволяет приводить в действие поворотную часть крана.

Оборудование имеет большое передаточное число. Это приводное устройство, благодаря которому поворотная платформа башенного крана может вращаться вокруг оси.

Система состоит из электрического двигателя, самого редуктора и тормоза. Таким образом, поворот башни возможен вместе со стрелой. Редуктор поворота состоит из стального литого корпуса, в котором имеется три пары шестерен. Они и передают нагрузку.

Комплектация башенного крана не может обойтись без данного устройства, значительно облегчающего рабочий процесс.

Мотор-редуктор: устройство и назначение

Любой промышленный механизм требует для своей работы источник механической энергии. В качестве такового наибольшее распространение получил электродвигатель. Необходимость согласования с конечным механизмом возникает только по двум параметрам – скорости и моменту на валу двигателя. Общепромышленные варианты электромоторов обеспечивают относительно высокую скорость и небольшой момент. Напротив, механизмы обычно требуют больших моментов при невысоких скоростях. Одним из способов разрешения этого противоречия может стать применение редуктора. Выступая как отдельное устройство, он обеспечивает согласование режимов работы целевого механизма с источником вращающего момента. Связка мотора и редуктора нашла широкое применение в промышленной технике. С целью снижения общей стоимости конечных устройств и упрощения конструкции, производители объединили два этих элемента в единый агрегат, получивший название мотор-редуктор. Благодаря моноблочной конструкции такие узлы обладают множеством преимуществ перед раздельным исполнением и завоевали большую популярность у проектировщиков.

Как правильно выбрать устройство?

На данный момент много компаний предлагают множество моделей такого устройства через каталоги, где описаны назначения для каждого типа. Для начала заказчика будет интересовать соотношение «цена-качество». Сейчас достаточно популярна продукция Ваuеr или Воnfigliоli. Это действительно хорошее оборудование высокого качества, которое прослужит долго и верно. Но все же на его ремонт придется тратиться, так как запчасти привозят из-за границы. Именно по этой причине большинство заказчиков делают выбору в пользу отечественных производителей, да и стоимость по прайсу такого устройства будет намного ниже, равно как и стоимость ремонта.

И лишь для машин высокой точности следует подумать, а стоит ли пренебрегать качеством? Но и здесь отечественные производители стараются наступить на пятки заграничным поставщикам. По этой причине перед покупкой определите для себя, где и как будет использован мотор, что и поможет сделать верный выбор.

Мотор-редуктор – электрический двигатель и редуктор, которые собраны в единое устройство. Он намного компактнее по сравнению с приводом из одного лишь редуктора, установка намного проще, а кроме того, материалоемкость фундаментной рамы уменьшена, для механизмов с полым валом не нужны никакие рамные конструкции. Огромно количество решений в плане конструкции и типичных размеров дает возможность оснащать предприятия устройствами различных назначений, мощностей и габаритов. Данное устройство можно использовать для всех областей промышленности и для строительства.

Самые распространенные – это планетарные и цилиндрические агрегаты, которые сделаны по сообщающей системе расположения выходного вала и электрического двигателя. Червячные устройства имеют расположение электрического двигателя под 90 градусов к валу выходного типа.

Конструктивные особенности

Основой любого редуктора является зубчатое зацепление, передающее вращательный момент и изменяющее число оборотов вала. Для цилиндрических зацеплений характерна возможность вращаться в обе стороны. При необходимости ведомый вал с колесом подключается к двигателю и становится ведущим. Они в данной конструкции расположены параллельно, горизонтально и вертикально. Устройство цилиндрических редукторов может быть самое разное, но оно обязательно включает в свою конструкцию:

ведущий;
ведомый вал;
шестерню;
колесо;
подшипники;
корпус;
крышки;
систему смазки.

В простейшем одноступенчатом редукторе одна пара находится в зацеплении – шестерня и колесо. Если ступеней 2 и больше, соответственно увеличивается количество деталей. Появляются промежуточные оси. Для изменения направления вращения, в кинематическую схему включают паразитку, промежуточную шестерню с количеством зубьев как у ведущей.

Корпус и крышка отливаются из чугуна или делаются сварными из низкоуглеродистого листа толщиной 4 – 10 мм в зависимости от габаритов и мощности узла. Сварными делают маленькие редуктора. Остальные имеют крепкий литой корпус.

Характеристика цилиндрических редукторов

Количество зацеплений, тип зуба и взаимное расположение валов для всех видов оборудования описывает ГОСТ Редукторы цилиндрические. В нем указаны типоразмеры всех деталей, которые могут применяться в цилиндрических редукторах при различных количествах ступеней. Максимальное передаточное число одной пары 6,5. Общее многоступенчатого редуктора может быть до 70.

Больше чем у цилиндрического редуктора может быть передаточное число у червячной передачи,оно может достигать 80. При этом они компактные, но используются редко из-за низкого КПД. У цилиндрических одноступенчатых редукторов КПД 99 – 98%, самый высокий из всех видов передач.Отличаются червячные и цилиндрические редукторы расположением валов. Если у цилиндрических они параллельные, то червяк располагается к колесу под углом. Следовательно валы ведущий и ведомый выходят из перпендикулярно расположенных боковых стенок корпуса.

Для смазки достаточно залить масло в поддон, чтобы нижние шестерни в него частично погрузились. При вращении зубья захватывают масло и разбрызгивают его на другие детали.

Проектирование и порядок расчета

Расчет будущего редуктора начинается с определения передаточного момента и подборки его из нормированных пар. После этого уточняются диаметры деталей и межосевое расстояние валов. Составляется кинематическая схема, определяется оптимальная форма корпуса и крышки, номера подшипников. В сборочный чертеж входит кинематическая схема двухступенчатого редуктора, система смазки и способы ее контроля, типы подшипников и места их установки.

ГОСТ 16531-83 описывает все возможные виды и типоразмеры зубчатых колес, которые могут применяться в цилиндрических редукторах с указанием модуля, количества зубьев и диаметра. По размеру шестерни подбирается вал. Его прочность рассчитывается с учетом вращательного момента на скручивание и изгиб. Определяется минимальный размер, умножается на коэффициент прочности. Затем выбирается ближайший больший нормализованный размер вала. Шпонка рассчитывается только на срез и подбирается аналогично.

По диаметру вала выбирается подшипник. Его тип определяется направлением зуба. При косозубой передаче ставят упорные, более дорогие. Прямозубая передача не нагружает их в осевом направлении, и однорядные шарикоподшипники работают по несколько тысяч часов.

Схема сборки указывается на чертеже внизу и подробно расписывается в технологической документации, которая выдается в производство вместе с чертежами. На главном чертеже с общим видом в таблице указываются технические характеристики редуктора, которые затем переносятся в паспорт:

количество ступеней;
передаточное число;
число оборотов ведущего вала;
мощность на выходе;
КПД;
габариты;
вес.

Дополнительно могут указываться вертикальное расположение зацепления, направление вращение вала и способ установки: фланцевый или на лапах.

Цилиндрический редуктор: общие сведения

Цилиндрический редуктор относится к самому распространенному типу преобразовательных механизмов. Он обладает главной характеристикой: входной и выходной валы строго параллельны, но не обязательно соосны.

К достоинствам цилиндрического редуктора относятся:

высокий КПД, потери энергии минимальны;
не обладает самоторможением, всегда есть возможность прокрутить выходной вал даже при приложении малого усилия;
может транспортировать высокую мощность;
обладает кинематической точностью;
практически не нагреваются, не требуя особых условий охлаждения;
выпускаются изделия с разным передаточным числом и ступенями преобразования.

Благодаря присутствию на рынке большого ассортимента изделий, нетрудно подобрать цилиндрический редуктор с нужным передаточным числом для применения в том или ином механизме.

От чего зависит передаточное число планетарного редуктора?

Степень редуцирования (передаточное число) рассчитывается как отношение числа зубьев эпицикла и солнечной шестерни или их делительных диаметров. При этом количество зубьев на сателлитах на нее не влияет. Передаточное отношение простого одноступенчатого планетарного редуктора составляет от 3 до 10. При больших значениях не удается сохранить условие контактной прочности зубьев. Увеличение или уменьшение передаточного отношения в указанных пределах выполняется за счет изменения геометрии зубчатых колес.

Большие степени редуцирования можно получить двумя способами:

Последовательной установкой нескольких планетарных передач.
Встраивание конической зубчатой передачи (в качестве первой ступени) в планетарный редуктор.

Поскольку второй способ предполагает смещение оси вращения, чаще всего прибегают к установке конических прямозубых или гипоидных передач. Угловые редуктора нередко оказываются удачным решением для компоновки узла машины.

Пройти тест