Статья - как выбрать редуктор, мотор-редуктор

1 Крутящий момент на выходном валу редуктора M2 [Нм]
Крутящим моментом на выходном валу редуктора называется вращающий момент, подводимый к выходному валу мотор-редуктора, при установленной номинальной мощности Pn, коэффициенте безопасности S, и расчетном сроке службы 10000 часов, с учетом КПД редуктора.
2 Номинальный крутящий момент редуктора Mn2 [Нм]
Номинальным крутящим моментом редуктора называется максимальный крутящий момент, на безопасную передачу которого рассчитан редуктор, исходя из следующих величин:
. коэффициент безопасности S=1
. срок службы 10000 часов.
Величины Mn2 рассчитываются в соответствии со следующими стандартами:
ISO DP 6336 для шестерен;
ISO 281 для подшипников.

3 Максимальный вращающий момент M2max [Нм]
Максимальным вращающим моментом называется наибольший крутящий момент, выдерживаемый редуктором в условиях статической или неоднородной нагрузки с частыми пусками и остановками (это величина понимается как мгновенная пиковая нагрузка при работе редуктора или пусковой крутящий момент под нагрузкой).
4 Необходимый крутящий момент Mr2 [Нм]
Значение крутящего момента, соответствующее необходимым требованиям потребителя. Данная величина всегда должна быть меньше или равна номинальному значению выходного крутящего момента Mn2 выбранного редуктора.
5 Расчетный крутящий момент M c2 [Нм]
Значение крутящего момента, которым необходимо руководствоваться при выборе редуктора с учетом требуемого крутящего момента Mr2 и эксплуатационного коэффициента fs, вычисляется по формуле:

Мощность

1 Номинальная входная мощность Pn1 [кВт]
Значение данной величины, приведенное в таблицах выбора редукторов, соответствует допустимой входной мощности, передаваемой на входной вал редуктора при скорости n1, коэффициенте безопасности S=1 и расчетном сроке службы редуктора 10000 ч.

2 Выходная мощность P2 [кВт]
Полезная мощность, передаваемая на выходной вал редуктора, вычисляется по следующим формулам:

Значения динамического КПД редукторов указаны в таблице (A2)

Предельная термическая мощность Pt [кВт]

Данная величина равна предельному значению передаваемой редуктором механической мощности в условиях непрерывной работы при температуре окружающей среды 20°C без повреждения узлов и деталей редуктора. При температуре окружающей среды, отличной от 20°C, и прерывистом режиме работы значение Pt корректируется с учетом тепловых коэффициентов ft и коэффициентов скорости, приведенных в таблице (A1). Необходимо обеспечить выполнение следующего условия:

Относительная продолжительность включения (I)% равна процентному отношению времени работы под нагрузкой tf к сумме времени работы под нагрузкой и времени покоя tr:

Коэффициент полезного действия (КПД)

1 Динамический КПД [ηd]
Динамический КПД представляет собой отношение мощности, получаемой на выходном валу P2, к мощности, приложенной к входному валу P1.

Справочные значения КПД указаны в следующей таблице: (A2)

Передаточное число [ i ]

Характеристика, присущая каждому редуктору, равная отношению скорости вращения на входе n1 к скорости вращения на выходе n2:

Скорость вращения

1 Скорость на входе n1 [мин -1]
Скорость вращения, подведенная к входному валу редуктора. В случае прямого подсоединения к электродвигателю данное значение равно выходной скорости электродвигателя; в случае подсоединения через другие элементы привода для получения входной скорости редуктора скорость двигателя следует разделить на передаточное число подводящего привода. В этих случаях рекомендуется подводить к редуктору скорость вращения ниже 1400 об/мин. Не допускается превышение значений входной скорости редукторов, указанных в таблице.

2 Скорость на выходе n2 [мин-1]
Выходная скорость n2 зависит от входной скорости n1 и передаточного числа i; вычисляется по формуле:

Эксплуатационный коэффициент fs

Эксплуатационный коэффициент является количественным показателем тяжести предполагаемых условий эксплуатации редуктора с приблизительным учетом продолжительности ежедневного цикла работы, изменений нагрузки и возможных перегрузок, связанных с особенностями конкретных условий эксплуатации изделия. Приблизительные значения эксплуатационного коэффициента даны в таблице (A3) ниже:

Коэффициент безопасности [S]

Значение коэффициента равно отношению номинальной мощности редуктора к реальной мощности электродвигателя, подсоединенного к редуктору:

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
Червячный	Одноступенчатый Двухступенчатый	Одна или две червячные передачи	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 сателитов	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 червячной и планетарных передач	Скрещивающееся
Волновой	Одноступенчатый	Одна волновая передача	Соосное

Классификация редукторов в зависимости от расположения осей входного и выходного валов в пространстве.

Редуктор	Расположения осей входного и выходного валов в пространстве
1. С параллельными осями входного и выходного валов	1. Горизонтальное; оси расположены в горизонтальной плоскости; оси расположены в вертикальной плоскости (с входным валом над или под выходным валом); оси расположены в наклонной плоскости
1. С параллельными осями входного и выходного валов	2. Вертикальное
2. С совпадающими осями входного и выходного валов (соосный)	1. Горизонтальное
	2. Вертикальное
3. С пересекающимися осями входного и выходного валов	1. Горизонтальное
	2. Горизонтальная ось входного вала и вертикальная ось выходного вала
	3. Вертикальная ось входного вала и горизонтальная ось выходного вала
4. Со скрещивающимися осями входного и выходного валов	1. Горизонтальное (с входным валом над или под выходным валом)
	2. Горизонтальная ось входного вала и вертикальная ось выходного вала
	3. Вертикальная ось входного вала и горизонтальная ось выходного вала

Классификация редукторов в зависимости от способа крепления.

Способ крепления	Пример
*На приставных лапах или на плите (к потолку или стене):*
на уровне плоскости основания корпуса редуктора:
над уровнем плоскости основания корпуса редуктора:
*Фланцем со стороны входного вала*
*Фланцем со стороны выходного вала*
*Фланцем со стороны входного и выходного валов*
*Насадкой*

Конструктивные исполнения по способу монтажа.

Условные изображения и цифровые обозначения конструктивных исполнений редукторов и мотор-редукторов общемашиностроительного применения: (изделий) по способу монтажа установлены ГОСТ 30164-94.
В зависимости от конструкции редукторы и мотор-редукторы разбиты на следующие группы:

а) соосные;
б) с параллельными осями;
в) с пересекающимися осями;
г) со скрещивающимися осями.

К группе а) отнесены и изделия с параллельными осями, у которых концы входного и выходного валов направлены в противоположенные стороны, а их межосевое расстояние составляет не более 80мм.
К группам б) и в) отнесены также вариаторы и вариаторные приводы. Условные изображения и цифровые обозначения конструктивных исполнений по способу монтажа характеризуют конструктивные исполнения корпусов, а также расположение в пространстве поверхностей крепления валов или осей валов.

Условное обозначение изделий группы а) состоит из трех цифр:

Первая - конструктивное исполнение корпуса (1 – на лапах, 2 – с фланцем);
Вторая - расположение поверхности крепления (1 - пол, 2 – потолок, 3 – стена);
Третья – расположение конца выходного вала (1 – горизонтальный влево, 2 - горизонтальный вправо, 3 – вертикальный вниз, 4 - вертикальный верх).

Условное обозначение изделий группы а) состоит из трех цифр:
первая - конструктивное исполнение корпуса (1 - на лапах; 2 - с фланцем); вторая - расположение поверхности крепления (1 - пол; 2 - потолок; 3 - стена); третья - расположение конца выходного вала (1 - горизонтальный влево; 2 - горизонтальный вправо; 3 - вертикальный вниз; 4 - вертикальный вверх).

Условное обозначение изделий групп б) и в) состоит из четырех цифр:
первая - конструктивное исполнение корпуса (1 - на лапах; 2 - с фланцем; 3 - навесное; 4 - насадное); вторая - взаимное расположение поверхности крепления и осей валов для группы б): 1 - параллельно осям валов; 2 - перпендикулярно осям валов; для группы в): 1 - параллельно осям валов; 2 - перпендикулярно оси выходного вала; 3 - перпендикулярно оси входного вала); третья - расположение поверхности крепления в пространстве (1 - пол; 2 - потолок; 3 - стена левая, передняя, задняя; 4 - стена правая, передняя, задняя);

четвертая - расположение валов в пространстве для группы б): 0 - валы горизонтальные в горизонтальной плоскости; 1 - валы горизонтальные в вертикальной плоскости; 2 - валы вертикальные; для группы в): 0 - валы горизонтальные; 1 - выходной вал вертикальный; 2 - входной вал вертикальный).
Условное обозначение изделий группы г) состоит из четырех цифр:
первая - конструктивное исполнение корпуса (1 - на лапах; 2 - с фланцем; 3 - навесное; 4 - насадное);
вторая - взаимное расположение поверхности крепления и осей валов (1 - параллельно осям валов, со стороны червяка; 2 - параллельно осям валов, со стороны колеса; 3, 4 - перпендикулярно оси колеса; 5, 6 - перпендикулярно оси червяка);
третья - расположение валов в пространстве (1 - валы горизонтальные; 2 - выходной вал вертикальный: 3 - входной вал вертикальный);
четвертая - взаимное расположение червячной пары в пространстве (0 - червяк под колесом; 1 - червяк над колесом: 2 - червяк справа от колеса; 3 - червяк слева от колеса).
Изделия навесного исполнения устанавливают полым выходным валом, а корпус фиксируют в одной точке от проворота реактивным моментом. Изделия насадного исполнения устанавливают полым выходным валом, а корпус крепят неподвижно в нескольких точках.
В мотор-редукторах на изображении конструктивного исполнения по способу монтажа должно быть дополнительное упрощенное изображение контура двигателя по ГОСТ 20373.
Примеры условных обозначений и изображений:
121 - соосный редуктор, конструктивное исполнение корпуса на лапах, крепление к потолку, валы горизонтальные, выходной вал слева (рис. 1, а);
2231 - редуктор с параллельными осями, исполнение корпуса с фланцем, поверхность крепления перпендикулярна осям валов, крепление к левой стене, валы горизонтальные в вертикальной плоскости (рис. 1, б);
3120 - редуктор с пересекающимися осями, исполнение корпуса навесное, поверхность крепления параллельна осям валов, крепление к потолку, валы горизонтальные (рис. 1, в);
4323 - редуктор со скрещивающимися осями, исполнение корпуса насадное, поверхность крепления перпендикулярна оси колеса, выходной вал вертикальный, червяк слева от колеса (рис. 1, г). Символом LLLL обозначена точка фиксации изделия от проворота реактивным моментом и крепление полого выходного вала на валу рабочей машины.

ВАРИАНТЫ СБОРКИ.

В соответствии с ГОСТ 20373-94 редукторы и мотор-редукторы выполняют по одному из стандартных вариантов сборки, которые отличаются по количеству, взаимному расположению, форме и размерам выходных концов валов. Условные изображения и обозначения вариантов сборки по ГОСТ 20373 являются составной частью условных обозначений редукторов и мотор-редукторов общемашиностроительного применения, предназначенных для привода машин, механизмов и оборудования. Стандарт не распространяется на соосные зубчатые редукторы и мотор-редукторы и является рекомендуемым для специальных. Условные изображения и цифровые обозначения вариантов сборки редукторов и мотор-редукторов характеризуют взаимное расположение выходных концов валов и их число.

Примечания: 1. Вариант сборки не определяет форму выходных концов валов и положений опорной поверхности в пространстве при эксплуатации.
2. Вариант сборки редуктора и мотор-редуктора следует рассматривать в проекции на горизонтальную плоскость, являющуюся опорной поверхностью и которой параллельны оси выходных концов валов. При этом у редукторов и мотор-редукторов со скрещивающимися осями в горизонтальной плоскости входной вал расположен под колесом.
3. Симметричность и несимметричность полого вала определяются расположением его присоединительной части относительно оси симметрии редуктора или мотор-редуктора.

Условные изображения и цифровые обозначения вариантов сборки первой ступени относительно второй червячных и цилиндрическо-червячных двухступенчатых редукторов и мотор-редукторов должны соответствовать приведенным в табл.

Варианты сборки первой ступени относительно второй червячных и цилиндрическо-червячных двухступенчатых редукторов и мотор-редукторов.

Червячного двухступенчатого		Цилиндрическо-червячного

Примечания: 1. Вариант сборки редуктора и мотор-редуктора следует рассматривать в проекции на горизонтальную плоскость, которой параллельны выходной вал второй ступени и входной вал первой ступени двухступенчатого червячного редуктора, а входной вал первой ступени цилиндрическо-червячного редуктора перпендикулярен этой плоскости. 2. Буквами А и Б обозначены соответственно первая и вторая ступень редуктора.

В табл. приняты следующие обозначения концов валов:

— - конец входного вала;

¦¦ - конец выходного вала;

• - конец входного вала, направленный вверх по отношению к наблюдателю:

+ - конец входного вала, направленный вниз по отношению к наблюдателю.

На изображении варианта сборки мотор-редукторов допускается дополнительное упрощенное изображение контура двигателя