Мотор-редукторы и редукторы: профессиональный справочник
Быстрая навигация по таблицам:
Таблица КПД комбинаций редукторов
Коэффициент полезного действия (КПД) является одним из ключевых параметров при выборе редуктора или мотор-редуктора. В таблице ниже представлены значения КПД для различных комбинаций редукторов в зависимости от передаточного числа.
Тип редуктора | Передаточное число | КПД одноступенчатого, % | КПД двухступенчатого, % | КПД трехступенчатого, % |
---|---|---|---|---|
Цилиндрический с косозубыми шестернями | до 10 | 97-98 | 94-96 | 91-94 |
Цилиндрический с прямозубыми шестернями | до 10 | 95-97 | 92-94 | 88-92 |
Конический с косозубыми шестернями | до 5 | 96-97 | 93-95 | 90-92 |
Конический с прямозубыми шестернями | до 5 | 94-96 | 91-93 | 87-90 |
Червячный (бронза-сталь) | 8-15 | 75-85 | 60-70 | 45-55 |
Червячный (бронза-сталь) | 16-30 | 70-75 | 55-60 | 40-45 |
Червячный (бронза-сталь) | 31-80 | 55-65 | 35-45 | 25-35 |
Планетарный | до 10 | 95-97 | 91-93 | 86-89 |
Коническо-цилиндрический | до 40 | - | 93-95 | 90-92 |
Червячно-цилиндрический | до 300 | - | 70-80 | 50-65 |
Примечание: При расчете общего КПД многоступенчатых редукторов необходимо учитывать, что общий КПД равен произведению КПД каждой ступени: ηобщ = η1 × η2 × η3 × ... × ηn
Таблица теплоотдачи редукторов
Теплоотдача является важным параметром при выборе редуктора, особенно для непрерывных режимов работы. От неё зависит способность редуктора работать длительное время без перегрева. В таблице представлены данные по расчетной тепловой мощности, рассеиваемой различными типами редукторов.
Тип редуктора | Межосевое расстояние/Габарит (мм) | Скорость входного вала (об/мин) | Тепловая мощность (кВт) | Коэффициент теплоотдачи (Вт/м²·К) |
---|---|---|---|---|
Цилиндрический (естественное охлаждение) | 80-125 | 1500 | 2,0-3,5 | 12-14 |
Цилиндрический (естественное охлаждение) | 140-200 | 1500 | 4,0-7,0 | 12-14 |
Цилиндрический (естественное охлаждение) | 225-315 | 1500 | 8,0-14,0 | 12-14 |
Цилиндрический (с вентилятором) | 140-200 | 1500 | 6,0-10,0 | 18-22 |
Цилиндрический (с вентилятором) | 225-315 | 1500 | 12,0-20,0 | 18-22 |
Червячный (естественное охлаждение) | 30-50 | 1500 | 0,6-1,2 | 10-12 |
Червячный (естественное охлаждение) | 63-80 | 1500 | 1,5-2,5 | 10-12 |
Червячный (естественное охлаждение) | 100-160 | 1500 | 3,0-6,0 | 10-12 |
Конический (естественное охлаждение) | 100-160 | 1500 | 3,5-6,5 | 11-13 |
Конический (естественное охлаждение) | 180-250 | 1500 | 7,0-12,0 | 11-13 |
Планетарный (естественное охлаждение) | 100-160 | 1500 | 3,5-7,0 | 13-15 |
Планетарный (естественное охлаждение) | 180-250 | 1500 | 8,0-15,0 | 13-15 |
Расчетная формула для определения тепловой мощности:
Pт = k × A × (tр - tо)
где:
- Pт – тепловая мощность, кВт
- k – коэффициент теплоотдачи, Вт/м²·К
- A – площадь поверхности корпуса редуктора, м²
- tр – температура масла в редукторе, °C
- tо – температура окружающей среды, °C
Важно: Для правильного выбора редуктора по тепловой мощности необходимо учитывать, что допустимая рабочая мощность должна быть ниже расчетной тепловой мощности с учетом коэффициента запаса (обычно 1,2-1,5).
Таблица допустимых радиальных и осевых нагрузок на валы редукторов
Максимальные допустимые радиальные и осевые нагрузки на входные и выходные валы редукторов существенно влияют на срок их службы и эксплуатационные характеристики. В таблице представлены типовые значения для различных типов редукторов.
Тип редуктора | Типоразмер | Допустимая радиальная нагрузка на входной вал (Н) | Допустимая радиальная нагрузка на выходной вал (Н) | Допустимая осевая нагрузка на входной вал (Н) | Допустимая осевая нагрузка на выходной вал (Н) |
---|---|---|---|---|---|
Цилиндрический 1Ц2У | 100 | 2500 | 6000 | 500 | 1200 |
Цилиндрический 1Ц2У | 160 | 4000 | 10000 | 800 | 2000 |
Цилиндрический 1Ц2У | 250 | 6500 | 16000 | 1300 | 3200 |
Червячный Ч | 80 | 1800 | 3500 | 360 | 700 |
Червячный Ч | 100 | 2500 | 5000 | 500 | 1000 |
Червячный Ч | 160 | 4000 | 8000 | 800 | 1600 |
Планетарный 3МП | 31.5 | 1200 | 3000 | 240 | 600 |
Планетарный 3МП | 50 | 2000 | 5000 | 400 | 1000 |
Планетарный 3МП | 80 | 3200 | 8000 | 640 | 1600 |
Коническо-цилиндрический КЦ | 130 | 3000 | 7500 | 600 | 1500 |
Коническо-цилиндрический КЦ | 180 | 4500 | 12000 | 900 | 2400 |
Коническо-цилиндрический КЦ | 250 | 7000 | 18000 | 1400 | 3600 |
Примечание: Допустимые нагрузки указаны для точки приложения силы на расстоянии 1/2 длины консоли вала от опорного подшипника. При изменении этого расстояния необходимо корректировать значения с помощью соответствующих коэффициентов.
Для расчета фактической допустимой радиальной нагрузки в зависимости от места её приложения:
Fr.доп.факт = Fr.доп.табл × (L0 / Lфакт)
где:
- Fr.доп.факт – фактическая допустимая радиальная нагрузка, Н
- Fr.доп.табл – табличное значение допустимой радиальной нагрузки, Н
- L0 – стандартное расстояние от опорного подшипника (обычно 1/2 длины консоли), мм
- Lфакт – фактическое расстояние от опорного подшипника до точки приложения силы, мм
Каталог мотор-редукторов и редукторов
Ниже представлены ссылки на основные типы и модели мотор-редукторов и редукторов, доступных в нашем каталоге. Выбирайте изделия, соответствующие вашим техническим требованиям.
Основные категории:
Мотор-редукторы по типам:
Популярные серии мотор-редукторов:
Полное оглавление
- Компактное оглавление и навигация по таблицам
-
Таблица КПД комбинаций редукторов
- Показатели КПД для различных типов редукторов
- Расчет общего КПД многоступенчатых редукторов
-
Таблица теплоотдачи редукторов
- Расчетная тепловая мощность редукторов
- Коэффициенты теплоотдачи
- Формула расчета тепловой мощности
-
Таблица допустимых радиальных и осевых нагрузок
- Максимальные нагрузки на входные и выходные валы
- Расчет фактической допустимой нагрузки
-
Типы и характеристики редукторов и мотор-редукторов
- Цилиндрические редукторы
- Червячные редукторы
- Планетарные редукторы
- Конические и коническо-цилиндрические редукторы
-
Критерии выбора редукторов и мотор-редукторов
- Расчет требуемого передаточного числа
- Выбор по мощности и крутящему моменту
- Учет условий эксплуатации
-
Техническое обслуживание и эксплуатация
- Смазочные материалы
- Периодичность обслуживания
- Диагностика неисправностей
Типы и характеристики редукторов и мотор-редукторов
Цилиндрические редукторы
Цилиндрические редукторы являются наиболее распространенным типом редукторов благодаря их высокому КПД, надежности и относительно простой конструкции. Они используют параллельные валы с цилиндрическими зубчатыми колесами, которые могут быть прямозубыми или косозубыми.
Основные характеристики цилиндрических редукторов:
- Высокий КПД (до 98% для одноступенчатых с косозубыми шестернями)
- Передаточное число одной ступени обычно не превышает 8-10
- Хорошая реверсивность (способность работать в обоих направлениях)
- Умеренная нагрузочная способность на единицу массы
- Относительно большие габариты при высоких передаточных числах
Цилиндрические мотор-редукторы серий 4МЦ2С и 5МП получили широкое распространение в промышленности благодаря их универсальности и надежности. Они используются в конвейерных системах, мешалках, дозаторах и многих других механизмах.
Червячные редукторы
Червячные редукторы состоят из червяка (винта) и червячного колеса. Их главная особенность — способность обеспечивать высокие передаточные числа в одной ступени (до 80 и более).
Основные характеристики червячных редукторов:
- Высокие передаточные числа в одной ступени
- Компактные размеры для больших передаточных чисел
- Плавность и бесшумность работы
- Относительно низкий КПД (особенно при высоких передаточных числах)
- Самоторможение при определенных условиях (важно для подъёмных механизмов)
- Повышенное тепловыделение из-за высокого трения
Червячные мотор-редукторы серий NMRV, МЧ и 2МЧ часто применяются в приводах конвейеров, подъемных механизмов, упаковочного оборудования, где требуется высокое передаточное число при компактных размерах.
Планетарные редукторы
Планетарные редукторы имеют компактную конструкцию с центральным солнечным колесом, планетарными колесами (сателлитами) и внешним кольцевым колесом. Это позволяет передавать значительные крутящие моменты при небольших габаритах.
Основные характеристики планетарных редукторов:
- Высокая удельная мощность (отношение передаваемой мощности к массе)
- Компактные размеры
- Высокая кинематическая точность
- Хороший КПД (до 97% для одноступенчатых)
- Высокая жесткость и надежность
- Более сложная конструкция и большая стоимость
Планетарные мотор-редукторы серии 3МПз применяются в приводах станков, роботов, конвейеров и других механизмов, где требуется компактность и точность при передаче значительных мощностей.
Конические и коническо-цилиндрические редукторы
Конические редукторы позволяют изменять направление вращения на 90° благодаря коническим шестерням. Коническо-цилиндрические редукторы объединяют коническую и цилиндрическую передачи, обеспечивая как изменение направления, так и большее передаточное число.
Основные характеристики конических и коническо-цилиндрических редукторов:
- Изменение направления потока мощности на 90°
- Высокий КПД (до 97% для конической ступени с косозубыми шестернями)
- Умеренные передаточные числа (до 5 для одной конической ступени)
- Хорошая нагрузочная способность
- Возможность работы с высокими скоростями
Коническо-цилиндрические мотор-редукторы серий КТМ и К применяются в конвейерах, мешалках, приводах транспортеров и других механизмах, где необходимо изменение направления потока мощности.
Критерии выбора редукторов и мотор-редукторов
Расчет требуемого передаточного числа
Передаточное число является одним из ключевых параметров при выборе редуктора. Оно определяется как отношение угловой скорости входного вала к угловой скорости выходного вала.
i = ωвх / ωвых = nвх / nвых
где:
- i – передаточное число
- ωвх – угловая скорость входного вала, рад/с
- ωвых – угловая скорость выходного вала, рад/с
- nвх – частота вращения входного вала, об/мин
- nвых – частота вращения выходного вала, об/мин
Выбор по мощности и крутящему моменту
После определения передаточного числа необходимо выбрать редуктор, способный передавать требуемую мощность и крутящий момент с учетом условий эксплуатации.
Расчетная мощность: Pрасч = Pтреб × Kсервис
Крутящий момент на выходе: Tвых = 9550 × Pвх × η / nвых
где:
- Pрасч – расчетная мощность редуктора, кВт
- Pтреб – требуемая мощность привода, кВт
- Kсервис – сервис-фактор (коэффициент условий эксплуатации)
- Tвых – крутящий момент на выходном валу, Н·м
- Pвх – мощность на входном валу, кВт
- η – КПД редуктора
- nвых – частота вращения выходного вала, об/мин
Сервис-фактор Kсервис зависит от условий эксплуатации и режима работы механизма. Для механизмов с равномерной нагрузкой и работой до 8 часов в сутки Kсервис = 1,0-1,2; для механизмов с неравномерной нагрузкой и работой до 16 часов в сутки Kсервис = 1,3-1,5; для механизмов с ударными нагрузками и непрерывной работой Kсервис = 1,6-2,0.
Учет условий эксплуатации
При выборе редуктора необходимо учитывать условия эксплуатации, которые существенно влияют на его работоспособность и срок службы:
- Температура окружающей среды – влияет на выбор смазочных материалов и материалов уплотнений
- Запыленность и влажность – определяют необходимость специальных уплотнений и степень защиты
- Частота пусков и остановок – влияет на износ деталей и нагрев редуктора
- Наличие вибраций – требует усиленных подшипников и креплений
- Пространственное положение – влияет на систему смазки и конструкцию редуктора
Для тяжелых условий эксплуатации рекомендуется выбирать редукторы с повышенным запасом прочности, использовать специальные смазочные материалы и уплотнения, а также предусматривать дополнительные системы охлаждения при необходимости.
Техническое обслуживание и эксплуатация
Смазочные материалы
Правильный выбор и своевременная замена смазочных материалов критически важны для длительной и безотказной работы редукторов. Основные требования к маслам для редукторов:
- Соответствие вязкости рабочей температуре и нагрузкам
- Наличие противоизносных и противозадирных присадок для высоконагруженных передач
- Стойкость к окислению для редукторов, работающих при высоких температурах
- Хорошие антикоррозионные свойства
- Совместимость с материалами уплотнений
Для червячных редукторов рекомендуется использовать специальные масла с повышенными противозадирными свойствами, часто на основе синтетических или полусинтетических базовых масел.
Периодичность обслуживания
Стандартные интервалы технического обслуживания редукторов:
- Проверка уровня масла – ежемесячно или каждые 500 часов работы
- Замена масла после первого запуска – через 100-150 часов работы
- Последующие замены масла для минеральных масел – каждые 2500-4000 часов работы или ежегодно
- Для синтетических масел – каждые 8000-10000 часов работы или раз в 2-3 года
- Проверка на наличие утечек и шумов – еженедельно
- Контроль температуры – ежедневно для ответственных механизмов
Фактические интервалы обслуживания могут отличаться в зависимости от условий эксплуатации и рекомендаций производителя.
Диагностика неисправностей
Основные признаки неисправностей редукторов и их возможные причины:
- Повышенный шум и вибрация – износ или повреждение зубьев, проблемы с подшипниками, недостаточная смазка
- Перегрев – перегрузка, недостаточный уровень масла, загрязненное масло, нарушение вентиляции
- Утечка масла – повреждение уплотнений, ослабление болтовых соединений, избыточное давление в корпусе
- Повышенный люфт выходного вала – износ зубьев, проблемы с подшипниками, износ шпоночных соединений
- Заклинивание – попадание посторонних предметов, чрезмерный износ, деформация валов, выход из строя подшипников
При обнаружении любых признаков неисправности рекомендуется немедленно провести диагностику и принять меры по устранению причин, поскольку продолжение эксплуатации неисправного редуктора может привести к серьезным повреждениям и дорогостоящему ремонту.
Дополнительная информация по сериям редукторов
Для более подробного ознакомления с техническими характеристиками и выбора конкретных моделей редукторов и мотор-редукторов, вы можете перейти на страницы серий продукции:
Индустриальные редукторы:
Цилиндрические редукторы:
Червячные мотор-редукторы:
Цилиндрические мотор-редукторы:
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Приведенные данные являются справочными и могут не соответствовать характеристикам конкретных изделий. Для получения точной информации о технических характеристиках, ценах и наличии редукторов и мотор-редукторов обращайтесь к специалистам компании Иннер Инжиниринг. При выборе и эксплуатации редукторов рекомендуется консультация с квалифицированными инженерами.
Источники информации:
- ГОСТ 21354-87 "Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность"
- ГОСТ 16162-93 "Редукторы зубчатые. Общие технические условия"
- РД 50-374-82 "Методические указания по выбору и расчету редукторов"
- Технические каталоги и справочники производителей редукторов и мотор-редукторов
- Исследовательские данные лаборатории приводной техники Иннер Инжиниринг