Как рассчитать редуктор на понижение оборотов - Строительство домов и бань
32 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

Выбор мотор-редуктора

В данной статье содержится подробная информация о выборе и расчете мотор-редуктора. Надеемся, предлагаемые сведения будут вам полезны.

При выборе конкретной модели мотор-редуктора учитываются следующие технические характеристики:

  • тип редуктора;
  • мощность;
  • обороты на выходе;
  • передаточное число редуктора;
  • конструкция входного и выходного валов;
  • тип монтажа;
  • дополнительные функции.

Тип редуктора

Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:

Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).

Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.

Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.

В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.

ВАЖНО!
Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.

  • Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
  • Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.

Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи

Тип редуктораЧисло ступенейТип передачиРасположение осей
Цилиндрический1Одна или несколько цилиндрическихПараллельное
2Параллельное/соосное
3
4Параллельное
Конический1КоническаяПересекающееся
Коническо-цилиндрический2Коническая
Цилиндрическая (одна или несколько)
Пересекающееся/скрещивающееся
3
4
Червячный1Червячная (одна или две)Скрещивающееся
1Параллельное
Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический2Цилиндрическая (одна или две)
Червячная (одна)
Скрещивающееся
3
Планетарный1Два центральных зубчатых колеса и сателлиты (для каждой ступени)Соосное
2
3
Цилиндрическо-планетарный2Цилиндрическая (одна или несколько)
Планетарная (одна или несколько)
Параллельное/соосное
3
4
Коническо-планетарный2Коническая (одна) Планетарная (одна или несколько)Пересекающееся
3
4
Червячно-планетарный2Червячная (одна)
Планетарная (одна или несколько)
Скрещивающееся
3
4
Волновой1Волновая (одна)Соосное

Передаточное число [I]

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

где
N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

Тип редуктораПередаточные числа
Червячный одноступенчатый8-80
Червячный двухступенчатый25-10000
Цилиндрический одноступенчатый2-6,3
Цилиндрический двухступенчатый8-50
Цилиндрический трехступенчатый31,5-200
Коническо-цилиндрический одноступенчатый6,3-28
Коническо-цилиндрический двухступенчатый28-180

ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Крутящий момент редуктора

Крутящий момент на выходном валу [M2] – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность [Pn], коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.

Номинальный крутящий момент [Mn2] – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.

Максимальный вращающий момент – предельный крутящий момент, выдерживаемый редуктором при постоянной или изменяющейся нагрузках, эксплуатации с частыми пусками/остановками. Данное значение можно трактовать как моментальную пиковую нагрузку в режиме работы оборудования.

Необходимый крутящий момент [Mr2] – крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.

Расчетный крутящий момент [Mc2] – значение, необходимое для выбора редуктора. Расчетное значение вычисляется по следующей формуле:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

где
Mr2 – необходимый крутящий момент;
Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент);
Mn2 – номинальный крутящий момент.

Эксплуатационный коэффициент (сервис-фактор)

Сервис-фактор (Sf) рассчитывается экспериментальным методом. В расчет принимаются тип нагрузки, суточная продолжительность работы, количество пусков/остановок за час эксплуатации мотор-редуктора. Определить эксплуатационный коэффициент можно, используя данные таблицы 3.

Таблица 3. Параметры для расчета эксплуатационного коэффициента

Тип нагрузкиК-во пусков/остановок, часСредняя продолжительность эксплуатации, сутки
P2

Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Расчет КПД рассмотрим на примере червячного редуктора. Он будет равен отношению механической выходной мощности и входной мощности:

где
P2 – выходная мощность;
P1 – входная мощность.

ВАЖНО!
В червячных редукторах P2 МОСКВА
(Огородный проезд,д.5, стр.6
+7 (495) 966-07-07

Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

Работы по переборке электродвигателя подходят к завершению. Приступаем к расчёту шкивов ремённой передачи станка. Немного терминологии по ремённой передаче.

Главными исходными данными у нас будут три значения. Первое значение это скорость вращения ротора (вала) электродвигателя 2790 оборотов в секунду. Второе и третье это скорости, которые необходимо получить на вторичном валу. Нас интересует два номинала 1800 и 3500 оборотов в минуту. Следовательно, будем делать шкив двухступенчатый.

Заметка! Для пуска трёхфазного электродвигателя мы будем использовать частотный преобразователь поэтому расчётные скорости вращения будут достоверными. В случае если пуск двигателя осуществляется при помощи конденсаторов, то значения скорости вращения ротора будут отличаться от номинального в меньшую сторону. И на этом этапе есть возможность свести погрешность к минимуму, внеся поправки. Но для этого придётся запустить двигатель, воспользоваться тахометром и замерить текущую скорость вращения вала.

Наши цели определены, переходим выбору типа ремня и к основному расчёту. Для каждого из выпускаемых ремней, не зависимо от типа (клиноременный, поликлиновидный или другой) есть ряд ключевых характеристик. Которые определяют рациональность применения в той или иной конструкции. Идеальным вариантом для большинства проектов будет использование поликлиновидного ремня. Название поликлиновидный получил за счет своей конфигурации, она типа длинных замкнутых борозд, расположенных по всей длине. Названия ремня происходит от греческого слова «поли», что означает множество. Эти борозды ещё называют по другому – рёбра или ручьи. Количество их может быть от трёх до двадцати.

Поликлиновидный ремень перед клиноременным имеет массу достоинств, таких как:

  • благодаря хорошей гибкости возможна работа на малоразмерных шкивах. В зависимости от ремня минимальный диаметр может начинаться от десяти – двенадцати миллиметров;
  • высокая тяговая способность ремня, следовательно рабочая скорость может достигать до 60 метров в секунду, против 20, максимум 35 метров в секунду у клиноременного;
  • сила сцепления поликлинового ремня с плоским шкивом при угле обхвата свыше 133° приблизительно равна силе сцепления со шкивом с канавками, а с увеличением угла обхвата сила сцепления становится выше. Поэтому для приводов с передаточным отношением свыше трёх и углом обхвата малого шкива от 120° до 150° можно применять плоский (без канавок) больший шкив;
  • благодаря легкому весу ремня уровни вибрации намного меньше.

Принимая во внимание все достоинства поликлиновидных ремней, мы будем использовать именно этот тип в наших конструкциях. Ниже приведена таблица пяти основных сечений самых распространённых поликлиновидных ремней (PH, PJ, PK, PL, PM).

ОбозначениеPHPJPKPLPM
Шаг ребер, S, мм1.62.343.564.79.4
Высота ремня, H, мм2.74.05.49.014.2
Нейтральный слой, h0, мм0.81.21.53.04.0
Расстояние до нейтрального слоя, h, мм1.01.11.51.52.0
Минимальный диаметр шкива, db, мм13204575180
Максимальная скорость, Vmax, м/с6060504035
Диапазон длины, L, мм1140…2404356…2489527…2550991…22352286…16764

Рисунок схематичного обозначения элементов поликлиновидного ремня в разрезе.

Как для ремня, так и для ответного шкива имеется соответствующая таблица с характеристиками для изготовления шкивов.

СечениеPHPJPKPLPM
Расстояние между канавками, e, мм1,60±0,032,34±0,033,56±0,054,70±0,059,40±0,08
Суммарная погрешность размера e, мм±0,3±0,3±0,3±0,3±0,3
Расстояние от края шкива fmin, мм1.31.82.53.36.4
Угол клина α, °40±0,5°40±0,5°40±0,5°40±0,5°40±0,5°
Радиус ra, мм0.150.20.250.40.75
Радиус ri, мм0.30.40.50.40.75
Минимальный диаметр шкива, db, мм13124575180

Минимальный радиус шкива задаётся не спроста, этот параметр регулирует срок службы ремня. Лучше всего будет если немного отступить от минимального диаметра в большую сторону. Для конкретной задачи мы выбрали самый распространённый ремень типа «РК». Минимальный радиус для данного типа ремней составляет 45 миллиметров. Учтя это, мы будем отталкиваться ещё и от диаметров имеющихся заготовок. В нашем случае имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров. Под них и будем подгонять диаметры шкивов.

Начинаем расчёт. Приведём ещё раз наши исходные данные и обозначим цели. Скорость вращения вала электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Ремень поликлиновидный типа «РК». Минимальный диаметр шкива, который регламентируется для него, составляет 45 миллиметров, высота нейтрального слоя 1,5 миллиметра. Нам нужно определить оптимальные диаметры шкивов с учётом необходимых скоростей. Первая скорость вторичного вала 1800 оборотов в минуту, вторая скорость 3500 оборотов в минуту. Следовательно, у нас получается две пары шкивов: первая 2790 на 1800 оборотов в минуту, и вторая 2790 на 3500. Первым делом найдём передаточное отношение каждой из пар.

Формула для определения передаточного отношения:

, где n1 и n2 – скорости вращения валов, D1 и D2 – диаметры шкивов.

Первая пара 2790 / 1800 = 1.55
Вторая пара 2790 / 3500 = 0.797

Далее по следующей формуле определяем диаметр большего шкива:

, где h 0 нейтральный слой ремня, параметр из таблицы выше.

D2 = 45×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 71.4 мм

Для удобства расчётов и подбора оптимальных диаметров шкивов можно использовать онлайн калькулятор.

Инструкция как пользоваться калькулятором. Для начала определимся с единицами измерений. Все параметры кроме скорости указываем в милиметрах, скорость указываем в оборотах в минуту. В поле «Нейтральный слой ремня» вводим параметр из таблицы выше столбец «PК». Вводим значение h0 равным 1,5 миллиметра. В следующем поле задаём скорость вращения валя электродвигателя 2790 оборотов в минуту. В поле диаметр шкива электродвигателя вводим значение минимально регламентируемое для конкретного типа ремня, в нашем случае это 45 миллиметров. Далее вводим параметр скорости, с которым мы хотим, чтобы вращался ведомый вал. В нашем случае это значение 1800 оборотов в минуту. Теперь остаётся нажать кнопку «Рассчитать». Диаметр ответного шкива мы получим соответствующем в поле, и оно составляет 71.4 миллиметра.

Примечание: Если необходимо выполнить оценочный расчёт для плоского ремня или клиновидного, то значением нейтрального слоя ремня можно пренебречь, выставив в поле «ho» значение «0».

Теперь мы можем (если это нужно или требуется) увеличить диаметры шкивов. К примеру, это может понадобится для увеличения срока службы приводного ремня или увеличить коэффициент сцепления пара ремень-шкив. Также большие шкивы иногда делают намеренно для выполнения функции маховика. Но мы сейчас хотим максимально вписаться в заготовки (у нас имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров) и соответственно подберём для себя оптимальные размеры шкивов. После нескольких переборов значений мы остановились на следующих диаметрах D1 – 60 миллиметров и D2 – 94,5 миллиметров для первой пары.

D2 = 60×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 94.65 мм

Для второй пары D1 – 75 миллиметров и D2 – 60 миллиметров.

D2 = 75×0.797 + 2×1.5x(0.797 – 1) = 59.18 мм

Далее мы приступаем к изготовлению шкивов. Всем удачной работы!

Дополнительная информация по шкивам:

Мы начали первые экспиременты и уже подготовили первую часть материала: Тест ремённого привода. Поликлиновидный ремень. Так же выпустили обучающий короткометражный видеофильм.

Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Представим, что ведущая шестерня (красная) имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Определим теперь частоту вращения.

Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

S2- частота вращения красной шестерни,

Т2 – количество зубьев красной шестерни.

В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

340 rpm × 7 = S2 × 40

Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин. Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

Vik-517 › Blog › Соотношение оборотов двигателя к скорости + описание редукторов Ваз

A=- and Lada 2106
Borisoglebsk, Russia

Типы редукторов ВАЗ
Редуктор — устройство, передающее и преобразующее вращающий момент, с одной или несколькими механическими передачами. У редукторов есть много характеристик, такие как КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.
Автомобильный редуктор ВАЗ имеет одну механическую передачу, один ведущий и два ведомых вала. В первую очередь в выборе редуктора нужно обращать на передаточное отношение. Заводом на ВАЗ за все время устанавливались редукторы с отношением 3.9 4.1 4.3 4.44. Эти цифры означают, что для того, что бы колесо сделало один оборот карданному валу нужно сделать 3.9, 4.1, 4.3 и 4.44 оборота соответственно.
На графике представлена зависимость скорости автомобиля от оборотов двигателя с разными главными парами в редукторе(при неизменных отношениях коробки передач)

Как видно из графика чем выше отношение главной пары в редукторе, тем быстрее машина набирает скорость, но в то же время теряется максимальная скорость. Поэтому выбирая главную пару нужно учитывать степень подготовки двигателя и тип поведения машины. На каждое переключение передачи тратится время, как на сам процесс перемены передач, так и на и время пробуксовки сцепления. В случае с короткой главной парой имеем очень хороший уровень ускорения, но очень недолго, и приходится чаще делать перерывы в разгоне для переключения передач, что сводит на нет все преимущества короткой главной пары. С другой стороны в ралли короткие ГП пользуются заслуженным успехом, как и максимально сближенные ряды коробки передач, для того, чтобы в любой точке любого поворота иметь максимально возможную для него скорость, поэтому раллисты жертвуют и максимальной скоростью и разгоном на прямой ради того, чтобы всегда иметь верную передачу в повороте. Но в случае с дрэгом всё иначе, и короткой трансмиссией спасаются те, у кого относительно слабый мотор, и финишируют на отсечке на 5-6 передаче.
Кроме редукторов со стандартным передаточным отношением существуют «спортивные» с передаточным числом 4.78 5.13 5.38.

Казалось бы, на классике и улучшить здесь ничего не получится. Однако есть 3 варианта коробок и 4 редукторов заднего моста. Коробки бывают 2101, 2105, 2106. Передачи (1я,2я,3я) в 2101 короче, чем в 2105, в 2106 — длиннее. Редукторы бывают с передаточным числом 3.9, 4.1, 4.3, 4.44.
Как узнать передаточное число редуктора?
Поднимаете заднее колесо, ставим на нейтраль, делаем 10 оборотов колеса и считаем обороты кардана.

Число оборотов кардана 19,5 20,5 21,5 22,5
Передаточное число 3,9 4,1 4,3 4,44

Что дает передаточное число? Чем оно больше, тем меньше скорость на всех передачах при одинаковых оборотах. На стандартных шестерках с двигателем 1500 ставят на заводе кпп 2105 и мост 4.1. Если двигатель 1600 то кпп родная (2106), мост — 3,9 или 4,1.
Допустим, что на всех машинах резина 175/65R13.
Посмотрим теперь на график (фото1) зависимости скорости авто от оборотов двигателя (все время на графиках зеленым цветом будет обозначена стандартная 1500 с коробкой 2105 и мостом 4,1. Почему — потому что таких больше чем всех остальных).

С кпп 2106 и стандартным мостом 4,1 (малиновый) при стандартном двигателе получаем выигрыш в динамике только за счет длинной 1 передачи, 2,3-стали длиннее, что не есть хорошо (со стандартным двигателем).
Если же двигатель форсирован — то длинные передачи это то что надо: максимальная мощность будет выдаваться в большем диапазоне скоростей без ущерба в динамике. Например, возьмем кпп 2106 и редуктор 3,9 (малиновый)

Здесь все передачи длиннее (особенно первая). Например, в нашем варианте на первой передаче диапазон оборотов 3500-6500 приходится на скорость 28-53 км/ч, а у стандарта на 25-45 км/ч. Почувствуйте разницу! Кстати, в этой конфигурации первая, вторая, третья передачи полностью совпадают с 11 рядом на зубилках (с мостом 3,7), четвертая — короче, а если пятая- то она ненамного длиннее зубиловой четвертой передачи… воистину, все новое- хорошо забытое старое :).
Другое дело — если ставим мост 4,44 (малиновый)

Сравните: 1-длиннее 🙂 2,3-короче, 4-короче!
То есть со светофора на первой передаче раскручиваем движок, когда «стандарт» уже переходит на 2, затем вторая, третья, четвертая- и уходим вперед.
Этот вариант оптимален для стандартного двигателя. Однако есть минус: на 4 передаче уже при 140 км/ч обороты будут 6000… тут лучше ставить стандартную 5 передачу, которая создаст законченную картину. Вот вам и трасса, и город — и волки сыты и никто не пострадал. А из-за того, что на режимах максимальной скорости обороты будут близки к максимальным, динамика на трассе будет потрясающей.
То есть при стандартном движке 1500 или 1600 тюнинг кпп и редуктора заключается в том, чтобы:
1 вариант
— поставить коробку 2106 с 5 передачей.
— Поставить редуктор 2102 (4,44).
А если движок форсирован, то можно 2 вариант:
— коробка 2106.
— Редуктор 3,9

Расчет и выбор редуктора

Типы редуктора различаются конструктивно:

Цилиндрические горизонтальные редукторы имеют параллельное расположение осей входных

и выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

расположение осей входных и выходных валов, которые лежат в одной

скрещенные под углом 90 0 оси входных и выходных валов.

параллельное расположение осей входных и

выходных валов, которые лежат в разных

Коническо-цилиндрические редукторы имеют пересекающиеся под углом 90 0 оси входных и

выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

Особое значение имеет расположение выходного вала редуктора в пространстве:


    в червячных редукторах конструкция редуктора позволяет применять один и тот же редуктор

для любого положения выходного вала в пространстве;

в цилиндрических и конических редукторах в большинстве случаев возможно расположение

выходных валов только в горизонтальной плоскости;

имея одинаковые внешние габариты (или вес), цилиндрические редукторы (по сравнению счервячными)

передают нагрузку в 1,5-2 раза большую имеют более высокую КПД, более долговечны, значит

их установка будет экономически эффективнее.

Определение передаточного числа редуктора

Передаточное отношение редуктора:

n вх — количество оборотов входного вала редуктора, т.е обороты электродвигателя, об/мин.

n вых — необходимое количество оборотов выходного вала редуктора, об/мин.

При выборе электродвигателя частота вращения вала двигателя, а, следовательно, и входного вала редуктора не должна превышать 1500 об/мин для всех редукторов. Обороты электродвигателя следует выбирать из технических характеристик электродвигателей .

Определение количества ступеней редуктора

Количество ступеней по типу редуктора определяется по таблице, исходя из рассчитанного передаточного числа.

Тип редуктора

Диапазон передаточных чисел


Цилиндрический одноступенчатый


Цилиндрический двухступенчатый


Цилиндрический трехступенчатый


Червячный одноступенчатый


Червячный двухступенчатый


Коническо-цилиндрический одноступенчатый


Коническо-цилиндрический двухступенчатый

Выбор габарита редуктора

Т=(9550*Р* U * N )/ (К* n вх ) (формула 2)

Р — мощность электродвигателя, кВт

U — передаточное число редуктора

N — КПД редуктора ( для цилиндрического редуктора принимается 0,97-0,98,

для червячного — свое для каждого передаточного числа (см. паспортные данные))

n вх — количество оборотов входного вала редуктора или электродвигателя, об/мин

  • К — коэффициент эксплуатации выбирается по таблице.
  • Режим эксплуатации по ГОСТ 21354-87 и нормам ГосТехНадзора

    «0»-непрерывный ПВ 100%

    «II»-средний ПВ ПВ = (Т / 60) * 100%

    Т — среднее время работы в течение часа, мин.

    Выбор мотор-редуктора

    На данный габарит редуктора, возможно, установить только электродвигатели габариты , которых указаны в технических характеристиках на этот редуктор.

    Технические характеристики для мотор-редуктора червячного одноступенчатого МРЧ-80.

    Расчет и выбор (Российская методика) – редуктор червячный

    Ошибки при расчете и выборе редуктора могут привести к преждевременному выходу его из строя и, как следствие, в лучшем случае к финансовым потерям.

    Поэтому работу по расчету и выбору редуктора необходимо доверять опытным специалистам-конструкторам, которые учтут все факторы от расположения редуктора в пространстве и условий работы до температуры нагрева его в процессе эксплуатации. Подтвердив это соответствующими расчетами, специалист обеспечит подбор оптимального редуктора под Ваш конкретный привод.

    Практика показывает, что правильно подобранный редуктор обеспечивает срок службы не менее 7 лет — для червячных и 10-15 лет для цилиндрических редукторов.

    Выбор любого редуктора осуществляется в три этапа:

    1. Выбор типа редуктора

    2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик.

    3. Проверочные расчеты

    1. Выбор типа редуктора

    1.1 Исходные данные:

    Кинематическая схема привода с указанием всех механизмов подсоединяемых к редуктору, их пространственного расположения относительно друг друга с указанием мест крепления и способов монтажа редуктора.

    1.2 Определение расположения осей валов редуктора в пространстве.

    Цилиндрические редукторы:

    Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости – горизонтальный цилиндрический редуктор.

    Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной вертикальной плоскости – вертикальный цилиндрический редуктор.

    Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении при этом эти оси лежат на одной прямой (совпадают) – соосный цилиндрический или планетарный редуктор.

    Коническо-цилиндрические редукторы:

    Ось входного и выходного вала редуктора перпендикулярны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости.

    Червячные редукторы:

    Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – одноступенчатый червячный редуктор.

    Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они параллельны друг другу и не лежат в одной плоскости, либо они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – двухступенчатый редуктор.

    1.3 Определение способа крепления, монтажного положения и варианта сборки редуктора.

    Способ крепления редуктора и монтажное положение (крепление на фундамент или на ведомый вал приводного механизма) определяют по приведенным в каталоге техническим характеристикам для каждого редуктора индивидуально.

    Вариант сборки определяют по приведенным в каталоге схемам. Схемы «Вариантов сборки» приведены в разделе «Обозначение редукторов».

    1.4 Дополнительно при выборе типа редуктора могут учитываться следующие факторы

    • наиболее низкий — у червячных редукторов
    • наиболее высокий — у цилиндрических и конических редукторов

    2) Коэффициент полезного действия

    • наиболее высокий — у планетарных и одноступенчатых цилиндрических редукторах
    • наиболее низкий — у червячных, особенно двухступенчатых

    Червячные редукторы предпочтительно использовать в повторно-кратковременных режимах эксплуатации

    3) Материалоемкость для одних и тех же значений крутящего момента на тихоходном валу

    • наиболее высокая — у конических
    • наиболее низкая — у планетарных одноступенчатых

    4) Габариты при одинаковых передаточных числах и крутящих моментах:

    • наибольшие осевые — у соосных и планетарных
    • наибольшие в направлении перпендикулярном осям – у цилиндрических
    • наименьшие радиальные – к планетарных.

    5) Относительная стоимость руб/(Нм) для одинаковых межосевых расстояний:

    • наиболее высокая — у конических
    • наиболее низкая – у планетарных

    2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик

    2.1. Исходные данные

    Кинематическая схема привода, содержащая следующие данные:

    • вид приводной машины (двигателя);
    • требуемый крутящий момент на выходном валу Ттреб, Нхм, либо мощность двигательной установки Ртреб, кВт;
    • частота вращения входного вала редуктора nвх, об/мин;
    • частота вращения выходного вала редуктора nвых, об/мин;
    • характер нагрузки (равномерная или неравномерная, реверсивная или нереверсивная, наличие и величина перегрузок, наличие толчков, ударов, вибраций);
    • требуемая длительность эксплуатации редуктора в часах;
    • средняя ежесуточная работа в часах;
    • количество включений в час;
    • продолжительность включений с нагрузкой, ПВ %;
    • условия окружающей среды (температура, условия отвода тепла);
    • продолжительность включений под нагрузкой;
    • радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала F вых и входного вала F вх;

    2.2. При выборе габарита редуктора производиться расчет следующих параметров:

    1) Передаточное число

    Наиболее экономичной является эксплуатация редуктора при частоте вращения на входе менее 1500 об/мин, а с целью более длительной безотказной работы редуктора рекомендуется применять частоту вращения входного вала менее 900 об/мин.

    Передаточное число округляют в нужную сторону до ближайшего числа согласно таблицы 1.

    По таблице отбираются типы редукторов удовлетворяющих заданному передаточному числу.

    2) Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора

    Ттреб — требуемый крутящий момент на выходном валу, Нхм (исходные данные, либо формула 3)

    Креж – коэффициент режима работы

    При известной мощности двигательной установки:

    Ртреб — мощность двигательной установки, кВт

    nвх — частота вращения входного вала редуктора (при условии что вал двигательной установки напрямую без дополнительной передачи передает вращение на входной вал редуктора), об/мин

    U – передаточное число редуктора, формула 1

    КПД — коэффициент полезного действия редуктора

    Коэффициент режима работы определяется как произведение коэффициентов:

    Для зубчатых редукторов:

    Для червячных редукторов:

    К1 – коэффициент типа и характеристик двигательной установки, таблица 2

    К2 – коэффициент продолжительности работы таблица 3

    К3 – коэффициент количества пусков таблица 4

    КПВ – коэффициент продолжительности включений таблица 5

    Крев – коэффициент реверсивности , при нереверсивной работе Крев=1,0 при реверсивной работе Крев=0,75

    Кч – коэффициент, учитывающий расположение червячной пары в пространстве. При расположении червяка под колесом Кч = 1,0, при расположении над колесом Кч = 1,2. При расположении червяка сбоку колеса Кч = 1,1.

    3) Расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора

    F вых — радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала (исходные данные), Н

    Креж — коэффициент режима работы (формула 4,5)

    3. Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям:

    Тном – номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, приводимый в данном каталоге в технических характеристиках для каждого редуктора, Нхм

    Трасч — расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм

    Fном – номинальная консольная нагрузка в середине посадочной части концов выходного вала редуктора, приводимая в технических характеристиках для каждого редуктора, Н.

    Fвых.расч — расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора (формула 6), Н.

    Читать еще:  Назначение узо в электрических сетях
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector