Навигация по таблицам
- Таблица габаритных размеров по ГОСТ
- Таблица габаритных размеров по IEC
- Таблица диаметров валов и шпонок
- Таблица размеров фланцев
- Таблица крепежных размеров лап
- Таблица сравнения стандартов ГОСТ и IEC
Таблица габаритных размеров электродвигателей по ГОСТ
| Габарит h, мм | Мощность, кВт | Диаметр вала d1, мм | Длина вала l1, мм | Ширина шпонки b, мм | Высота шпонки t1, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 56 | 0,09-0,25 | 11 | 23 | 3 | 2 |
| 63 | 0,18-0,55 | 14 | 30 | 5 | 2,5 |
| 71 | 0,37-1,1 | 19 | 40 | 6 | 3 |
| 80 | 0,55-2,2 | 22 | 50 | 6 | 3 |
| 90 | 1,1-4,0 | 24 | 50 | 8 | 3,5 |
| 100 | 2,2-7,5 | 28 | 60 | 8 | 3,5 |
| 112 | 4,0-11 | 32 | 80 | 10 | 4 |
| 132 | 7,5-18,5 | 38 | 80 | 10 | 4 |
| 160 | 11-37 | 42 | 110 | 12 | 4,5 |
| 180 | 18,5-55 | 48 | 110 | 14 | 5 |
Таблица габаритных размеров электродвигателей по IEC
| Габарит H, мм | Мощность, кВт | Диаметр вала D, мм | Длина вала C, мм | Ширина шпонки P, мм | Глубина паза T, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 56 | 0,06-0,18 | 9 | 20 | 3 | 1,8 |
| 63 | 0,12-0,37 | 11 | 23 | 4 | 2,5 |
| 71 | 0,25-0,75 | 14 | 30 | 5 | 3 |
| 80 | 0,37-1,5 | 19 | 40 | 6 | 3,5 |
| 90 | 0,75-3,0 | 24 | 50 | 8 | 4 |
| 100 | 1,5-5,5 | 28 | 60 | 8 | 4 |
| 112 | 2,2-7,5 | 28 | 60 | 8 | 4 |
| 132 | 5,5-15 | 38 | 80 | 10 | 5 |
| 160 | 11-30 | 42 | 110 | 12 | 5 |
| 180 | 15-45 | 48 | 110 | 14 | 5,5 |
Таблица диаметров валов и размеров шпонок
| Диаметр вала, мм | Ширина шпонки, мм | Высота шпонки, мм | Глубина паза вала, мм | Глубина паза втулки, мм | Момент кручения, Н·м |
|---|---|---|---|---|---|
| 11 | 4 | 4 | 2,5 | 1,8 | 15 |
| 14 | 5 | 5 | 3 | 2,3 | 35 |
| 19 | 6 | 6 | 3,5 | 2,8 | 75 |
| 22 | 6 | 6 | 3,5 | 2,8 | 110 |
| 24 | 8 | 7 | 4 | 3,3 | 145 |
| 28 | 8 | 7 | 4 | 3,3 | 210 |
| 32 | 10 | 8 | 5 | 3,3 | 320 |
| 38 | 10 | 8 | 5 | 3,3 | 480 |
| 42 | 12 | 8 | 5 | 3,3 | 630 |
| 48 | 14 | 9 | 5,5 | 3,8 | 850 |
Таблица размеров фланцев
| Габарит, мм | Тип фланца | Диаметр фланца D20, мм | Диаметр окружности отверстий D22, мм | Диаметр отверстий, мм | Количество отверстий |
|---|---|---|---|---|---|
| 56 | Большой | 115 | 95 | 9 | 4 |
| 63 | Большой | 130 | 110 | 9 | 4 |
| 71 | Большой | 165 | 130 | 11 | 4 |
| 80 | Большой | 165 | 130 | 11 | 4 |
| 90 | Большой | 215 | 180 | 13 | 4 |
| 100 | Большой | 215 | 180 | 13 | 4 |
| 112 | Большой | 265 | 230 | 13 | 4 |
| 63 | Малый | 100 | 80 | 7 | 4 |
| 71 | Малый | 105 | 85 | 7 | 4 |
| 80 | Малый | 120 | 100 | 8 | 4 |
Таблица крепежных размеров лап
| Габарит, мм | Расстояние между лапами L10, мм | Ширина расстановки лап B10, мм | Диаметр отверстий в лапах, мм | Количество отверстий в лапе | Толщина лапы, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 56 | 71 | 90 | 5,5 | 2 | 8 |
| 63 | 80 | 100 | 7 | 2 | 8 |
| 71 | 90 | 112 | 8,5 | 2 | 10 |
| 80 | 100 | 125 | 8,5 | 2 | 10 |
| 90 | 125 | 140 | 10,5 | 2 | 12 |
| 100 | 140 | 160 | 10,5 | 2 | 12 |
| 112 | 140 | 190 | 13 | 2 | 15 |
| 132 | 178 | 216 | 13 | 2 | 15 |
| 160 | 210 | 254 | 15 | 2 | 20 |
| 180 | 241 | 279 | 15 | 2 | 20 |
Таблица сравнения стандартов ГОСТ и IEC/DIN
| Параметр | ГОСТ (Российский стандарт) | IEC/DIN (Международный стандарт) | Совместимость |
|---|---|---|---|
| Обозначение габарита | Строчные буквы (h) | Заглавные буквы (H) | Одинаковые значения |
| Привязка мощности | Выше на 20-50% | Более консервативная | Частичная |
| Диаметры валов | Больше при равной мощности | Меньше при равной мощности | Различная |
| Размеры фланцев | Серия АИР | Серия АИС | Различная |
| Монтажные размеры | Российские стандарты | Европейские стандарты | Частичная |
| Энергоэффективность | IE1-IE4 | IE1-IE5 (IE5 в разработке) | Полная |
Оглавление статьи
Введение в стандарты габаритных размеров
Габаритные и присоединительные размеры электродвигателей регламентируются двумя основными группами стандартов: российскими ГОСТами и международными стандартами IEC. Понимание различий между этими системами критически важно для правильного выбора оборудования, особенно в условиях импортозамещения и глобализации промышленного производства.
Современная промышленность требует унификации подходов к проектированию и производству электрических машин. Стандарт IEC 60034-30, принятый Международной электротехнической комиссией и Международной организацией по стандартизации, классифицирует низковольтные асинхронные электродвигатели и унифицирует требования к их энергетической эффективности.
При выборе аналога необходимо учитывать, что при одинаковом габарите (высоте оси вращения) мощность двигателей, изготовленных по ГОСТ, может превышать мощность по DIN/IEC на 20-50%. Это означает, что для замены двигателя IEC на ГОСТ часто требуется выбор меньшего габарита. С 2021 года действует Регламент ЕС 2019/1781 по экодизайну, устанавливающий обязательные требования IE3 для большинства промышленных применений.
Особенности стандарта ГОСТ для электродвигателей
Российский стандарт ГОСТ определяет габаритные размеры электродвигателей серий АИР, 4АМ, А, АД и других отечественных серий. Основным габаритным размером является высота оси вращения вала (h), которая измеряется от центра вала до опорной поверхности двигателя.
Ключевые особенности стандарта ГОСТ:
Привязка мощности к габаритам в российском стандарте более интенсивная по сравнению с европейскими нормами. Это обеспечивает более компактные размеры двигателей при равной мощности, что является преимуществом в условиях ограниченного пространства для монтажа.
По ГОСТ: мощность 1,1-4,0 кВт, диаметр вала 24 мм
По IEC: мощность 0,75-3,0 кВт, диаметр вала 24 мм
Разница в мощности составляет до 33% в пользу ГОСТ
Система обозначений по ГОСТ:
Габаритные размеры обозначаются строчными латинскими буквами с цифровыми индексами. Основные обозначения включают высоту вала (h), длину вала (l1), диаметр вала (d1), расстояние между лапами (l10), ширину расстановки лап (b10) и размеры фланцев (d20, d22, d25).
Международные стандарты IEC и их применение
Стандарт IEC 60034-30-1:2014 (актуализированный в ГОСТ IEC 60034-30-1-2016) охватывает электродвигатели мощностью от 0,12 до 1000 кВт с числом пар полюсов 2р = 2, 4, 6, 8 и определяет четыре международных класса энергоэффективности: IE1 – стандартный класс, IE2 – высокая эффективность, IE3 – премиум эффективность, IE4 – суперпремиум эффективность. Класс IE5 находится в стадии разработки и уже начинает появляться на рынке.
Преимущества стандарта IEC:
Международная унификация позволяет легко подбирать аналоги между различными производителями по всему миру. Электродвигатели стандарта DIN/IEC изготавливаются в соответствии с европейскими нормами CENELEC и являются взаимозаменяемыми по установочным размерам для одинаковой привязки мощности к оборотам.
P_IEC = P_GOST × 0,7-0,8
где P_IEC - мощность по стандарту IEC, P_GOST - мощность по ГОСТ
Коэффициент зависит от конкретного габарита и количества полюсов
Система маркировки IEC:
Габаритные размеры обозначаются заглавными латинскими буквами. Высота вала обозначается буквой H, диаметр вала - D, длина вала - C. Такая система обозначений исключает путаницу при международных поставках оборудования.
Типы монтажных исполнений и крепления
Монтажное исполнение электродвигателя определяется специальным обозначением IM XXXX, где основными типами являются: IM1001 — электродвигатели на лапах, IM3001 — электродвигатели с фланцем, IM2001 — электродвигатели комбинированные (лапы+фланец).
Основные типы крепления:
Крепление на лапах (IM1001, IM1081):
Наиболее распространенный тип крепления для стационарной установки. Лапы обеспечивают надежную фиксацию двигателя на фундаменте или раме оборудования. Размеры лап стандартизированы и зависят от габарита двигателя.
Фланцевое крепление (IM3001, IM3081):
Фланец электродвигателя представляет собой плоскую круглую деталь с симметрично расположенными крепежными отверстиями под болты, расположенную в месте выхода вала из двигателя. Различают большой и малый фланцы.
Для габарита 132 мм при моменте 120 Н·м:
Нагрузка на болт = (Момент × 1,5) / (Количество болтов × Радиус окружности)
Нагрузка = (120 × 1,5) / (4 × 0,115) = 391 Н
Комбинированное крепление (IM2001, IM2081):
Универсальное решение, позволяющее использовать как лапы, так и фланец. Однако требует учета габаритных ограничений при замене на двигатели с единственным типом крепления.
Совместимость и взаимозаменяемость двигателей
При замене электродвигателей возникает проблема совместимости: двигатели, изготовленные по стандарту ГОСТ, имеют иные габаритно-присоединительные размеры по сравнению с импортными двигателями стандарта DIN/IEC.
Факторы, влияющие на совместимость:
Мощностные характеристики:
При одном и том же габарите мощность двигателей ГОСТ превышает мощность IEC на один-два шага номинального ряда. Это означает, что для замены двигателя IEC на ГОСТ требуется выбор двигателя большей мощности, что может потребовать изменения габарита.
Присоединительные размеры:
Диаметры валов, размеры фланцев и расстояния между лапами могут существенно различаться между стандартами. Особенно критичны различия в диаметрах валов и размерах шпоночных соединений.
Энергоэффективность:
Оба стандарта поддерживают классификацию энергоэффективности IE, что обеспечивает совместимость по этому параметру. Однако методики испытаний могут незначительно различаться.
Методика подбора аналогов при замене
Для успешной замены электродвигателя необходимо подобрать аналог, полностью соответствующий всем техническим характеристикам и присоединительным размерам исходного двигателя.
Пошаговый алгоритм подбора:
Этап 1. Определение параметров существующего двигателя:
Сбор информации с шильдика двигателя включает мощность, частоту вращения, напряжение, ток, габарит, монтажное исполнение и степень защиты. При отсутствии шильдика используется техническая документация или проводятся измерения.
Этап 2. Выбор стандарта замены:
Определение целесообразности замены в рамках того же стандарта или перехода на альтернативный. Учитываются факторы доступности, стоимости, сроков поставки и технических требований.
При замене ГОСТ на IEC: P_IEC = P_GOST × 1,2-1,5
При замене IEC на ГОСТ: P_GOST = P_IEC × 0,7-0,8
Точный коэффициент зависит от конкретных серий двигателей
Этап 3. Проверка совместимости размеров:
Критическими параметрами являются диаметр и длина вала, размеры шпонки, габарит двигателя, размеры лап или фланца. Допустимые отклонения обычно не превышают ±2 мм для большинства размеров.
Этап 4. Анализ возможных доработок:
Оценка необходимости и стоимости модификаций крепежных элементов, валов или корпусов. В некоторых случаях экономически целесообразнее заменить весь агрегат.
Практические примеры расчетов и замены
Пример 1. Замена двигателя АИС на АИР:
Двигатель АИС112M4, 3 кВт, 1450 об/мин, габарит 112 мм
Диаметр вала: 28 мм, фланец B5: d20=215 мм
Подбор аналога ГОСТ:
АИР100L4, 4 кВт, 1450 об/мин, габарит 100 мм
Диаметр вала: 28 мм, фланец: d20=215 мм
Результат: Полная совместимость по креплению, запас мощности 33%
Пример 2. Расчет момента для шпоночного соединения:
Мощность: 5,5 кВт, частота: 1450 об/мин
Диаметр вала: 32 мм, шпонка 10×8 мм
Расчет:
Момент на валу: M = 9550 × P / n = 9550 × 5,5 / 1450 = 36,2 Н·м
Напряжение среза шпонки: τ = 2M / (d × b × l)
При длине шпонки 50 мм: τ = 2 × 36,2 / (0,032 × 0,010 × 0,050) = 45,3 МПа
Допустимое напряжение для стали 45: [τ] = 80 МПа
Запас прочности: n = 80 / 45,3 = 1,77 (достаточно)
Пример 3. Оценка совместимости фланцевых соединений:
ГОСТ (АИР90):
Диаметр фланца: 215 мм
Окружность отверстий: 180 мм
Диаметр отверстий: 13 мм
Количество отверстий: 4
IEC (АИС90):
Диаметр фланца: 215 мм
Окружность отверстий: 180 мм
Диаметр отверстий: 11 мм
Количество отверстий: 4
Вывод: Требуется рассверловка отверстий до 13 мм
Подбор электродвигателей в нашем каталоге
Для практического применения информации из данной статьи рекомендуем ознакомиться с нашим каталогом электродвигателей, где представлены все основные типы двигателей различных стандартов. В разделе общепромышленных двигателей ГОСТ стандарта вы найдете популярные серии АИР и АИРМ, а в каталоге двигателей европейского DIN стандарта представлены серии 5А, 6АМ, 6А, AIS, АИС, IMM, RA, Y2, ЕSQ и МS.
Для специализированных применений в каталоге доступны взрывозащищенные электродвигатели, крановые двигатели серий MТF, MТH, MТKH, а также тельферные двигатели и модели со встроенным тормозом серий АИР и МSЕJ. Для работы в условиях повышенной запыленности рекомендуем двигатели степени защиты IP23. Все представленные модели соответствуют габаритным и присоединительным размерам, описанным в данной статье.
Часто задаваемые вопросы
Габарит электродвигателя определяется как высота от центра вала до опорной поверхности (лап). Измерьте расстояние от оси вала до нижней части лап штангенциркулем или линейкой. Полученное значение в миллиметрах и будет габаритом двигателя. Стандартные габариты: 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355 мм.
Прямая замена обычно невозможна из-за различий в привязке мощности к габаритам. Двигатель ГОСТ той же мощности будет иметь меньший габарит, чем IEC. Для замены потребуется двигатель IEC большей мощности и габарита, что может потребовать доработки крепежных элементов. Рекомендуется детальное сравнение всех присоединительных размеров.
Критические размеры включают: 1) Диаметр вала и размеры шпонки - влияют на соединение с механизмом; 2) Габарит (высота вала) - определяет совместимость с фундаментом; 3) Размеры лап или фланца - обеспечивают крепление; 4) Длина вала - влияет на возможность установки муфт; 5) Общие габариты двигателя - для размещения в ограниченном пространстве.
Большой фланец (B5) выходит за габариты корпуса двигателя и крепится болтами через фланец к ответной части. Малый фланец (B14) располагается в передней крышке двигателя, отверстия для крепления находятся в самой крышке. Большой фланец обеспечивает более надежное соединение и используется для мощных двигателей, малый - для компактных установок малой мощности.
Проверьте соответствие ширины и высоты шпонки стандартам ГОСТ 23360 или DIN 6885. Рассчитайте напряжения среза и смятия: τ = 2M/(d×b×l) для среза и σ = 2M/(d×h×l) для смятия, где M - момент, d - диаметр вала, b - ширина шпонки, h - высота, l - длина. Допустимые напряжения: τ ≤ 80 МПа, σ ≤ 120 МПа для стали 45.
Рассмотрите следующие варианты: 1) Выбор двигателя большей мощности с подходящими размерами; 2) Изготовление переходных элементов (проставок, адаптеров); 3) Доработка вала (наращивание, обточка); 4) Замена всего агрегата целиком; 5) Использование муфт с разными посадочными диаметрами. Оцените экономическую целесообразность каждого решения.
Классы энергоэффективности: IE1 (стандартная), IE2 (высокая), IE3 (премиум), IE4 (суперпремиум), IE5 (ультрапремиум, в разработке). С июля 2021 года в ЕС действует Регламент 2019/1781, требующий IE3 для большинства промышленных двигателей мощностью от 0,75 кВт. Выбирайте класс исходя из: режима работы (для постоянной работы - IE3 и выше), требований энергосбережения, окупаемости инвестиций. Двигатели IE4 обеспечивают максимальную энергоэффективность при современных технологиях. Экономия электроэнергии составляет 2-8% при переходе с IE1 на IE3, и до 15% при переходе на IE4.
Необходимы: 1) Фотография шильдика с техническими данными; 2) Чертеж габаритных размеров или размеры, снятые с натуры; 3) Схема подключения и данные о сети питания; 4) Информация о приводимом механизме и режиме работы; 5) Требования по климатическому исполнению и степени защиты; 6) Ограничения по установке и обслуживанию. При отсутствии документации проведите полные измерения существующего двигателя.
Данная статья носит ознакомительный характер. Автор не несет ответственности за возможные ошибки в расчетах или неточности в технических данных. Перед принятием решений по выбору или замене электродвигателей рекомендуется консультация с квалифицированными специалистами и проведение дополнительных расчетов.
Источники информации: ГОСТ 8592-79, ГОСТ 2479-79, ГОСТ IEC 60034-30-1-2016, IEC 60034-30-1:2014, IEC 60034-30-3:2024, Регламент ЕС 2019/1781 по экодизайну электродвигателей, ГОСТ 31605-2012, технические данные производителей электродвигателей, справочная литература по электрическим машинам (актуализация данных - июнь 2025 г.).
