Выбираем мотор-редуктор правильно
Мотор-редуктор это узел, совмещающий функции редуктора и электрического двигателя. Такие механизмы широко используются во многих сферах промышленности. Основное достоинство – высокие показатели КПД, простота монтажа и обслуживания.
Мотор-редукторы делятся на следующие типы:
- червячные;
- цилиндрические;
- планетарные;
- волновые.
Общие технические характеристики мотор-редукторов
Независимо от типа и вида, все мотор редукторы имеют базовый набор характеристик, регламентированный ГОСТ. Все характеристики мотор редукторов и технические параметры можно разделить на несколько основных групп:
- показатели надежности;
- эксплуатационные условия;
- климатическое исполнение;
- КПД мотор-редукторов.
Другие характеристики мотор редукторов зависят от конкретной модификации приводного узла.
Классификация редукторов в зависимости от вида передач и числа ступеней
Редуктор |
Число ступеней |
Виды передач |
Взаимное расположение осей входного и выходного валов |
Цилиндрический |
Одноступенчатый |
Одна или несколько цилиндрических передач |
Параллельное |
Двухступенчатый; трехступенчатый |
Параллельное или соосное |
||
Четырехступенчатый |
Параллельное |
||
Конический |
Одноступенчатый |
Одна коническая передача |
Пересекающееся |
Коническо-цилиндрический |
Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый |
Одна коническая передача и одна или несколько цилиндрических передач |
Пересекающееся или скрещивающееся |
Червячный |
Одноступенчатый; двухступенчатый |
Одна или две червячные передачи |
Скрещивающееся |
Параллельное |
|||
Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический |
Двухступенчатый; трехступенчатый |
Одна или две цилиндрические передачи и одна червячная передача |
Скрещивающееся |
Планетарный |
Одноступенчатый; двухступенчатый; трехступенчатый |
Каждая ступень состоит из двух центральных зубчатых колес и сателлитов |
Соосное |
Цилиндрическо-планетарный |
Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый |
Комбинация из одной или нескольких цилиндрических и планетарных передач |
Параллельное или соосное |
Коническо-планетарный |
Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый |
Комбинация из одной конической и планетарных передач |
Пересекающееся |
Червячно-планетарный |
Двухступенчатый; трехступенчатый; четырехступенчатый |
Комбинация из одной конической и планетарных передач |
Скрещивающееся |
Волновой |
Одноступенчатый |
Одна волновая передача |
Соосное |
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, [Н м.]
- 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[кВт] - 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.