Как посчитать мощность редуктора зная мощность мотора

Как выбрать мотор-редуктор

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

Источник

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.

    Источник

    Крутящий момент редуктора

    Принцип мотор-редуктора заключается в одновременном уменьшении количества оборотов, передаваемых на быстроходный вал и наращивании (контроле) силы, получаемой выходным валом. Обе величины – снижение оборотов и увеличение крутящего момента – являются ключевыми техническими характеристиками. Первую определяет передаточное число, а что собой представляет вторая величина?

    Суть показателя

    Согласно технической терминологии, крутящий момент редуктора – это расчетный показатель, вычисляемый произведением прилагаемой силы и длины плеча ее приложения (рычага) в метрах. Измеряется в Ньютон-метрах (1 Н*м означает, что при присоединении рычага длиной 1 м усилие, прилагаемое на его конце, не должно превышать 1 Ньютона, иначе привод не будет работать).

    Тяга тем выше, чем ближе точка приложения усилия к оси выходного вала. Для иллюстрации этой характеристики удобнее рассматривать Ньютоны – единицы измерения силы – в более удобных для практики применения оборудования килограммах. Для примера можно взять цилиндрический 2-ступенчатый РМ-650, вводные условия следующие:

    • 1 кг = 9,81 Н;
    • передаточное число – 31,5;
    • количество оборотов на входе – 1,5 тыс. оборотов/минуту (максимальная величина для всех типов мотор-редукторов, кроме цилиндрических, для которых показатель может увеличиваться до 3 тыс. оборотов/минуту);
    • заложенный конструктивно крутящий момент редуктора на валу (тихоходном) при заявленных условиях – 5116 Ньютон*метр.

    При «переходе» на килограммы получаем, что при метровой длине рычага (радиусе барабана, например, на тихоходном выходном валу) механизм сможет поднять максимальный груз весом 0,522 т (5116/9,81 = 521,5 кг). Приближение точки приложенного усилия – укорочение рычага вдвое до 50 см – даст увеличение показателя до 10232 Н*м. То есть максимальный вес груза на конце рычага увеличится до 1,043 т.

    Максимально допустимый крутящий момент редуктора

    Допустимый крутящий момент мотор-редуктора определяет условия, при которых последний сможет выдерживать усилие, чтобы обеспечить нормальную работу пары «электродвигатель – рабочий механизм», промежуточным звеном которой и выступает мотор-редуктор. При этом ключевым условием является нагнетаемая тяга, а она зависит от передаточного числа.

    Крутящий момент мотор-редуктора в зависимости от его исполнения

    Расчет начинается с типа устройства – для червячного редуктора и цилиндрического применяются разные подходы. Это связано со спецификой исполнения червячной и цилиндрической передачи.

    Так, в червячном редукторе показатель, который отвечает за длину плеча прилагаемого усилия, с изменением модели, практически не меняется. Итоговый крутящий момент мотор-редуктора в большей степени зависит от прилагаемого усилия, которое меняется с увеличением количества зубьев на вращающемся колесе, а радиус рычага – колеса и червяка – становятся условной константой.

    Пример – редуктор серии Ч-80. При любом количестве оборотов допустимый крутящий момент червячного редуктора фиксируется при передаточном числе 31,5, и вот почему:

    • червяк является многозаходным при малых передаточный числах, червячное колесо в этом случае имеет больше 31 зуба;
    • при большом передаточном числе червяк будет однозаходным, но количество задействованных зубьев от этого не поменяется (больше 31).

    На выходе при всех условиях наибольшая толщина колесного зуба в червячном редукторе (мотор-редукторе) фиксируется при одном передаточном числе – 31,5. Поскольку нагрузка на него определяется толщиной зубьев (чем она больше, тем выше допустимый крутящий момент мотор-редуктора), такой принцип задает условия технического расчета. Правда, при расчетах крутящего момента редуктора следует учитывать и другие его конструктивные особенности – потери из-за трения по сравнению с цилиндрическими устройствами и сниженный КПД.

    С механизмами на цилиндрической передаче ситуация обстоит иначе. Здесь нагнетаемая тяга создается за счет разницы диаметров шестерен. Диаметр/радиус шестерни цилиндрического модуля, таким образом, выступает ключевым фактором при расчете. А прилагаемое усилие одинаковое (в пределах серии) – зубья цилиндрической передачи нарезаются в одном размере для всех передаточных чисел.

    Расчет крутящего момента мотор-редуктора

    Расчет крутящего момента редуктора на валу производится с учетом условий его установки:

    • типа механизмов, с которыми будет работать мотор-редуктор (подъемники, смешивающие механизмы, транспортеры);
    • характера работы;
    • графика запуска;
    • места монтажа.

    Для подъемных установок обычно используют червячный редуктор, здесь хорошо себя зарекомендовала серия редукторов МЧ или 2 МЧ. Их конструкция исключает прокручивание выходного вала под нагрузкой (позволяет отказаться от колодочного тормоза).

    В мешалках разного типа или бурах хорошо себя показали 3МП и 4МП. Они «заточены» на равномерное распределение радиальной нагрузки, что важно при обслуживании механизмов такого принципа действия.

    Для машин, занятых перемещением тяжелых грузов, на первое место выходит выносливость. Здесь подходят мотор-редукторы 1МЦ2С/4МЦ2С (крутящий момент редуктора на выходном валу увеличен).

    Выбор мотор-редуктора по крутящему моменту

    При выборе редуктора по крутящему моменту используют несколько показателей:

    • Крутящий момент редуктора. Обозначается как М2. Определяется с учетом паспортной мощности (Рn), коэффициента безопасности (S), КПД и срока эксплуатации (тоже расчетная величина, обычно принимается как 10 000 часов).
    • Номинальный крутящий момент редуктора Mn Указывается в паспорте, определяет предельную нагрузку, при которой устройство способно безопасно работать с учетом коэффициента безопасности и жизненного цикла.
    • Требуемый крутящий момент мотор-редуктора. Обозначается Mr Не может превышать Mn2.
    • Максимальному крутящему моменту редуктора присваивается индекс M2max, может рассматриваться как предельная пиковая нагрузка при заданных условиях (постоянные, изменяющиеся, с перерывами, частыми пусками/остановками).
    • Расчетный крутящий момент мотор-редуктора обозначается Mc2 и определяется индивидуально.

    Расчет крутящего момента мотор-редуктора на выходном валу Mc2 производят по формуле:

    где Mr2 – это необходимый (требуемый) показательдля мотор-редуктора, а Sf – эксплуатационный коэффициент мотор-редуктора (Service Factor). Результирующий показатель крутящего момента редуктора по формуле не может превышать номинального Mn2.

    Профессиональный расчет и заказ мотор-редуктора

    Если вы хотите получить качественную помощь в выборе изделий, наши специалисты помогут вам рассчитать крутящий момент редуктора (мотор-редуктора) на выходном валу и подобрать наиболее подходящую модель под конкретные условия его эксплуатации. ООО ПТЦ «Привод» занимается производством данных механизмов и поставляет свою продукцию по всей России, в страны ближнего зарубежья (СНГ).

    Получить квалифицированную консультацию можно по телефону 8–800–2000–200 или онлайн, написав нам по адресу Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. . Здесь же опытные менеджеры, которые владеют всей актуальной информацией по каталогу предлагаемых червячных редукторов и цилиндрических, мотор-редукторов предоставят полную информацию о действующих ценах. Для удобства клиентов у нас на сайте есть функция обратной связи – просто заполните короткую форму, и мы сами вам позвоним.

    Источник

    Выбор и расчет мотор-редуктора

    Покупка моторного редуктора – инвестиции в технико-технологические бизнес-процессы, которые должны быть не только обоснованными, но и окупаемыми. А окупаемость во многом зависит от выбора мотор-редуктора для конкретных целей. Осуществляется он на основе профессионального расчета мощности, размерности, производительной эффективности, требуемого уровня нагрузки для конкретных целей использования.

    Во избежание ошибок, которые могут привести к раннему износу оборудования и дорогостоящим финансовым потерям, расчет мотор-редуктора должны производить квалифицированные специалисты. При необходимости его и другие исследования для выбора редуктора могут провести эксперты компании ПТЦ «Привод».

    Выбор по основным характеристикам

    Длительный срок службы при обеспечении заданного уровня работы оборудования, с которым работает мотор-редуктор, – ключевая выгода при правильном выборе привода. Наша многолетняя практика показывает, что при определении требований исходить стоит из следующих параметров:

    • минимум 7 лет безремонтной работы для червячного механизма;
    • от 10–15 лет для цилиндрического привода.

    В ходе определения данных для подачи заказа на производство мотор-редуктора ключевыми характеристиками являются:

    • мощность подключенного электродвигателя,
    • скорость вращения подвижных элементов системы,
    • тип питания мотора,
    • условия эксплуатации редуктора – режим работы и загрузки.

    При расчете мощности электродвигателя для мотор-редуктора за основу берут производительность техники, с которой он будет работать. Производительность редукторного мотора во многом зависит от выходного момента силы и скоростью его работы. Скорость, как и КПД, может меняться при колебаниях напряжения в системе питания двигателя.

    Скорость моторного редуктора – это зависимая величина, на которую влияют две характеристики:

    • передаточное число;
    • частота вращательных движений мотора.

    В нашем каталоге есть редукторы с разными скоростными параметрами. Имеются модели с одним или несколькими скоростными режимами. Второй вариант предусматривает наличие системы регулирования скоростных параметров и применяется в случаях, когда во время эксплуатации редуктора необходима периодическая смена скоростных режимов.

    Питание двигателя – осуществляется через подачу постоянного или переменного тока. Моторные редукторы постоянного тока рассчитаны на подключение к сети с 1 или 3 фазами (под напряжением 220 и 380В соответственно). Приводы переменного тока работают с напряжением 3, 9, 12, 24 или 27В.

    Профессиональный подбор мотор-редуктора в зависимости от эксплуатационных условий требует определения характера и частоты/интенсивности будущей эксплуатации. В зависимости от характера нагруженной деятельности, на которую рассчитан редуктор, это может быть устройство:

    • для работы в безударном режиме, с умеренными или сильными ударами;
    • с плавной системой пуска для уменьшения разрушительных нагрузок при запуске и остановке привода;
    • для продолжительной эксплуатации с частыми включениями (по количеству запусков в час).

    По режиму работы мотор-редуктор может быть рассчитан на продолжительную работу двигателя без перегрева в особо тяжелом, тяжелом, среднем, легком режиме.

    Выбор по типу редуктора для привода

    Профессиональный расчет с целью выбора редуктора всегда начинается с проработки схемы привода (кинематической). Именно она лежит в основе соответствия выбранного оборудования условиях будущей эксплуатации. Согласно данной схеме, вы можете выбрать класс мотор-редуктора. Варианты следующие.

    • Червячный механизм:
      • одноступенчатая передача, входной вал под прямым углом к выходному валу (скрещенное положение входного вала и выходного вала);
      • двухступенчатый механизм с расположением входного вала параллельно или перпендикулярно выходному валу (оси могут располагаться вертикально/горизонтально).
    • Цилиндрический мотор-редуктор:
      • с параллельным положением входного вала и выходного вала и горизонтальным размещением осей (выходной вал с органом на входе находятся в одной плоскости);
      • с размещением осей входного вала и выходного в одной плоскости, но соосно (расположены под любым углом).
    • Конически-цилиндрический. В нем ось входного вала пересекается с осью выходного вала под углом 90 градусов.

    Ключевое значение при выборе мотор-редуктора имеет положение выходного вала. При комплексном подходе к подбору устройства следует учитывать следующее:

    • Цилиндрический и конический моторный редуктор, имея аналогичные червячному приводу вес и размеры, демонстрирует более высокий КПД.
    • Передаваемая цилиндрическим редуктором нагрузка в 1,5–2 раза выше, чем у червячного аналога.
    • Использование конической и цилиндрической передачи возможно только при размещении по горизонтали.

    Классификация по числу ступеней и типу передачи

    Тип редуктора Число ступеней Тип передачи Расположение осей
    Цилиндрический 1 Одна или несколько
    цилиндрических
    Параллельное
    2 Параллельное/соосное
    3
    4 Параллельное
    Конический 1 Коническая Пересекающееся
    Коническо-цилиндрический 2 Коническая
    Цилиндрическая
    (одна или несколько)
    Пересекающееся/
    Скрещивающееся
    3
    4
    Червячный 1 Червячная(одна
    или две)
    Скрещивающееся
    2 Параллельное
    Цилиндро-червячный или
    червячно- цилиндрический
    2 Цилиндрическая
    (одна или две)
    Червячная (одна)
    Скрещивающееся
    3
    Планетарный 1 Два центральных
    зубчатых колеса
    и сателлиты (для
    каждой ступени)
    Соосное
    2
    3
    Цилиндрическо-планетарный 2 Цилиндрическая
    (одна или несколько)
    Планетарная
    (одна или несколько)
    Параллельное/соосное
    3
    4
    Коническо-планетарный 2 Коническая (одна)
    Планетарная
    (одна или несколько)
    Пересекающееся
    3
    4
    Червячно-планетарный 2 Червячная (одна)
    Планетарная
    (одна или несколько)
    Скрещивающееся
    3
    4
    Волновой 1 Волновая (одна) Соосное

    Передаточное число

    Определение передаточного отношения выполняют по формуле вида:

    • nвх– обороты входного вала (характеристика электродвигателя) в минуту;
    • nвых– требуемое число оборотов выходного вала в минуту.

    Полученное частное округляется до передаточного числа из типового ряда для конкретных типов мотор-редукторов. Ключевое условие удачного выбора электродвигателя – ограничение по частоте вращения входного вала. Для всех типов приводных механизмов она не должна превышать 1,5 тыс. оборотов в минуту. Конкретный критерий частоты указывается в технических характеристиках двигателя.

    Диапазон передаточных чисел для редукторов

    Тип редуктора Передаточные числа
    Червячный одноступенчатый 8-80
    Червячный двухступенчатый 25-10000
    Цилиндрический одноступенчатый 2-6,3
    Цилиндрический двухступенчатый 8-50
    Цилиндрический трехступенчатый 31,5-200
    Конческо-цилиндрический одноступенчатый 6,3-28
    Конческо-цилиндрический двухступенчатый 28-100

    Мощности

    При вращательных движениях рабочих органов механизмов возникает сопротивление, которое приводит к трению – истиранию узлов. При грамотном выборе редуктора по показателю мощности он способен преодолевать это сопротивление. Потому этот момент имеет большое значение, когда нужно купить мотор-редуктор с долгосрочными целями.

    Сама мощность – Р – считается как частное от силы и скорости редуктора. Формула выглядит так:

    • где:
      M – момент силы;
    • N – обороты в минуту.

    Для выбора нужного мотор-редуктора необходимо сопоставить данные по мощности на входе и выходе – Р1 и Р2 соответственно. Расчет мощности мотор-редуктора на выходе рассчитывается так:

    • где:
      P – мощность редуктора;
      Sf – эксплуатационный коэффициент, он же сервис-фактор.

    На выходе мощность редуктора (P1 > P2) должна быть ниже, чем на входе. Норма данного неравенства объясняется неизбежными потерями производительности при зацеплении в результате трения деталей между собой.

    При расчете мощностей обязательно применять точные данные: из-за разных показателей КПД вероятность ошибки выбора при использовании приблизительных данных близится к 80%.

    Расчет КПД

    КПД мотор-редуктора является частным деления мощности на выходе и на входе. Рассчитывается в процентах, формула имеет вид:

    При определении КПД следует опираться на следующие моменты:

    • величина КПД прямо зависит от передаточного числа: чем оно выше, тем выше КПД;
    • в ходе эксплуатации редуктора его КПД может снизиться – на него влияет как характер или условия эксплуатации, так и качество используемой смазки, соблюдение графика плановых ремонтов, своевременное обслуживание и т. д.

    Показатели надежности

    В таблице ниже приведены нормы ресурса основных деталей мотор-редуктора при длительной работе устройства с постоянной активностью.

    Ресурс

    Показатель Тип редуктора Значение, ч
    90% ресурса валов и передач Цилиндрический, планетарный, конический, коническо-цилиндрический 25000
    90% ресурса подшибников Червячный, волновой, глобоидный 10000
    Цилиндрический, планетарный, конический, коническо-цилиндрический 12500
    Червячный 5000
    Глобоидный,волновой 10000

    Купить мотор-редуктор

    ПТЦ «Привод» – производитель редукторов и мотор-редукторов с разными характеристиками и КПД, которому не безразличны показатели окупаемости его оборудования. Мы постоянно работаем не только над повышением качества нашей продукции, но и над созданием самых комфортных условий ее приобретения для вас.

    Специально для минимизации ошибок выбора нашим клиентам предлагается интеллектуальный конфигуратор. Чтобы воспользоваться этим сервисом, не нужны специальные навыки или знания. Инструмент работает в режиме онлайн и поможет вам определиться с оптимальным типом оборудования. Мы же предложим лучшую цену мотор-редуктора любого типа и полное сопровождение его доставки.

    Источник

    Читайте также:  Шкода фабия технические характеристики мотора
    Поделиться с друзьями