Расчет редуктора для ремонта

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

    РАСЧЕТ И ПОДБОР РЕДУКТОРА. КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ?

    Выбор типа редуктора

    От правильности выбора редуктора зависит не только его надежность, но и долговечность.

    Ошибки при расчете и выборе редуктора ведут к преждевременному выходу его из строя и остановке оборудования.

    Расчет необходимо начинать с составления кинематической схемы привода — это позволит определиться с типом редуктора необходимым для данного привода.

    Типы редуктора различаются конструктивно:

    Цилиндрические горизонтальные редукторы имеют параллельное расположение осей входных и выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

    Цилиндрические вертикальные редукторы имеют параллельное расположение осей входных и выходных валов, которые лежат в одной вертикальной плоскости.

    Червячные одноступенчатые редукторы имеют скрещенные под углом 90 градусов оси входных и выходных валов.

    Коническо-цилиндрические редукторы имеет пересекающиеся под углом 90 градусов 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

    , но при одинаковых габаритах с червячными редукторами эти редукторы передают через себя нагрузку в 1,5-2 раза большую имеют более высокую КПД, более долговечны — значит эффективнее.

    Расчет редуктора

    Надежность редуктора и его срок службы определяется тем, насколько верный выбор Вы сделали при покупке оборудования. Поломка редуктора, его неправильное функционирование и, как следствие, дополнительные финансовые затраты – всё это может указывать на различные ошибки, которые были допущены при расчете редуктора. Кроме того, у верно подобранного редуктора срок службы значительно выше: для редукторов цилиндрического типа он составляет 10-15 лет, а для червячных – 7-9 лет. Следовательно, наиболее рациональное решение при выборе подобного оборудования – доверить расчет редуктора высококвалифицированным специалистам, которые не забудут учесть такие факторы, как степень допустимого нагрева или температурные условия эксплуатации редуктора. Наши сотрудники с удовольствием помогут Вам сделать правильный выбор и подобрать подходящий под конкретные цели редуктор. Для этого Вы можете воспользоваться функцией онлайн-консультации, заказать бесплатный звонок или оставить заявку на почте Получите профессиональную консультацию от наших специалистов тем способом, которым Вам удобно!
    Можно выделить три основных шага при расчете редуктора. Необходимо:

    1. Выбрать тип редуктора;
    2. Выбрать типоразмер редуктора и требуемые характеристики;
    3. Произвести проверку всех проделанных расчетов.

    Определение передаточного числа редуктора

    Передаточное отношение редуктора:

    U=nвх/nвых

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

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

    Полученное передаточное число округляется до передаточного числа из типового ряда для данных типов редукторов.

    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.

    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.

    Определение количества ступеней редуктора

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

    Тип редуктора Диапазон передаточных чисел
    Цилиндрический одноступенчатый 2…6,3
    Цилиндрический двухступенчатый 8…50
    Цилиндрический трехступенчатый 31,5…200
    Червячный одноступенчатый 8…80
    Червячный двухступенчатый 100…4000
    Коническо-цилиндрический одноступенчатый 6,3…28
    Коническо-цилиндрический двухступенчатый 28…180

    Выбор габарита редуктора

    Исходными данными для выбора редуктора будут мощность, обороты электродвигателя и передаточное число редуктора необходимого для Вашего привода.

    Расчет редуктора сводится к проверочному расчету по допустимому крутящему моменту на выходном валу редуктора:

    Т=(9550*Р* U * N )/ (К* nвх)

    Р — мощность электродвигателя, кВт U — передаточное число редуктора N — КПД редуктора ( для цилиндрического редуктора принимается 0,97-0,98, для червячных редукторов принимается для каждого передаточного числа по техническим характеристикам) nвх — количество оборотов входного вала редуктора или электродвигателя, об/мин К — коэффициент эксплуатации выбирается по таблице.

    Режим эксплуатации по ГОСТ 21354-87 К
    «0»-непрерывный ПВ 100% 0,7
    «I»-тяжёлый ПВ>63% 0,8
    «II»-средний ПВ

    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 .

    Как рассчитать эффективность?

    Подсчитать и получить количественные значения главных рабочих характеристик мотор-редуктора можно при помощи специальных математических формул.

    Первое, что необходимо сделать – подсчитать исходную мощность вращения валов. Чтобы найти значение крутящего момента следует учесть размер номинальной мощности, коэффициента безопасности, длительности работы и КПД.

    Номинальное значение крутящего момента «Mn2»

    – это максимальный уровень безопасного вращения. Он исчисляется с показателем безопасности (1) и длительностью работы (10 тыс. часов).

    Максимальное значение «M2max»

    — то предельное значение, которое изделие способно выдержать при стабильной или изменяемой типах нагрузки.

    Нужный вращающий момент «Mr2»

    — тот показатель, который удовлетворяет критерии заказчика. Значение может быть равно или быть меньше номинального показателя вращений.

    Расчетное число «Mc2»

    — показатель, влияющий на выбор изделия. Чтобы произвести расчет следует воспользоваться формулой:

    Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

    • «Mr2»
      – нужный вращающий момент;
    • «Sf»
      – коэффициент эксплуатации;
    • «Mn2»
      – номинальное значение.

    Особенности взрывозащищенных изделий

    Данный вид имеет свою классификацию. По типу защиты от взрывов они делятся:

    1. Е
      – высокая степень защищенности. Модели способны применяться в любых условиях.
    2. D
      – оболочка корпуса взрывонепроницаема. Это защитит мотор от деформирования, в случае самостоятельной детонации. Такие изделия подходят для работ с высоким температурным режимом и любыми видами взрывоопасных веществ.
    3. I
      – защита от иск электрической сети. Подходят для специально созданных условий производства.

    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

    Расчет коэффициента полезного действия (КПД)

    Поиск данного значения приведем на примере червячного мотор-редуктора, который будет равен выходной и входной мощности изделия. Формула исчисления:

    • «Р2»
      — показатель выходной мощности;
    • «Р1»
      — значение входной мощности.

    Стоит учесть важный факт, что высокая передача провоцирует низкий уровень КПД. Его высокие показатели имеют особое влияние и зависят от качества материалов для смазки, а также длительности работы самого оборудования.

    Классификация по числу ступеней и типу передачи

    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

    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

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

    Приводная мощность

    При правильном расчете мощности мотор-редуктора можно добиться преодоления сопротивления, которое возникает при прямолинейном или вращающих движениях. Подсчитать мощность «Р» можно при помощи поиска показателей соотношения силы и количества оборотов за 1 минуту. Формула для расчёта:

    • «М»
      — вращающий момент;
    • «N»
      — число оборотов за 1 минуту.

    Рассчитать выходную мощность можно формулой:

    Стоит учесть, что при проведении расчетов необходимо брать реальные значения, чтобы полученный результат был действительным.

    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:

    Источник

    Читайте также:  Все для ремонта мультиварки
    Оцените статью