Мотор-редуктор: устройство и назначение

Любой промышленный механизм требует для своей работы источник механической энергии. В качестве такового наибольшее распространение получил электродвигатель. Необходимость согласования с конечным механизмом возникает только по двум параметрам – скорости и моменту на валу двигателя. Общепромышленные варианты электромоторов обеспечивают относительно высокую скорость и небольшой момент. Напротив, механизмы обычно требуют больших моментов при невысоких скоростях. Одним из способов разрешения этого противоречия может стать применение редуктора. Выступая как отдельное устройство, он обеспечивает согласование режимов работы целевого механизма с источником вращающего момента. Связка мотора и редуктора нашла широкое применение в промышленной технике. С целью снижения общей стоимости конечных устройств и упрощения конструкции, производители объединили два этих элемента в единый агрегат, получивший название мотор-редуктор. Благодаря моноблочной конструкции такие узлы обладают множеством преимуществ перед раздельным исполнением и завоевали большую популярность у проектировщиков.

Устройство и принцип работы

Конструкция мотор-редуктора представляет собой соединенные в единый блок механический редуктор и электрический двигатель. Благодаря этому, в технологической установке требуется закладывать одно место установки, вместо двух. Также не придется обеспечивать сносность валов двигателя и редуктора, подбирать и монтировать муфту, передающую вращение. Общая конструкция мотор-редуктора имеет некоторые отличия от раздельных вариантов. Корпус передачи изготавливается с необходимым запасом прочности, обеспечивающим надежное функционирование устройства с закрепленным тяжелым мотором. Для монтажа двигателя на корпусе выполняются специальные посадочные места. В конструкции ведущей шестерни редуктора предусматриваются цилиндрические отверстия, используемые для установки вала приводного мотора. На корпусе дополнительно предусматривают элементы крепления для монтажа мотор-редуктора в технологическую установку. В качестве электропривода мотор-редуктора допускается применять любые типы электродвигателей. Наиболее часто встречаются модели, использующие стандартные асинхронные электродвигатели. Для реализации моноблочного исполнения выбирают модели фланцевого типа.

Принцип действия мотор редуктора не отличается от работы классического редукторного электропривода. Момент вращения двигателя передается на ведущую шестерню, фактически установленную на валу мотора. Благодаря зубчатому зацеплению, вращающий момент преобразуется одним или несколькими ведомыми элементами, которые в свою очередь оказывают воздействие на вал технологического механизма.

Выходная скорость вращения зависит от параметров двигателя и передаточного отношения редуктора. Для получения повышенного коэффициента преобразования используются многоступенчатые модели. При необходимости коррекции скорости, мотор-редукторы легко интегрируются в системы с регулировкой оборотов посредством управляемых преобразователей.

Виды мотор-редукторов

Сегодня разработано большое число вариантов мотор-редукторов, различающихся типом двигателя, принципом построения механической части и общей геометрией. Практически все возможные комбинации присутствуют в каталогах производителей.

Классификация готовых устройств ведется по нескольким признакам. В первую очередь принято выделять тип редуктора.

По виду механического зацепления подразделяют цилиндрические, конические, червячные и планетарные модели. По взаимному расположению входного и выходного валов рассматривают соосные, параллельные и угловые варианты. Исходя из передаваемых мощностей выделяют модули обычного размера и мини мотор-редукторы. По типу присоединения к процессу, встречаются варианты с одно- и двухсторонним валом, а также с полым выходным валом.

Цилиндрические мотор-редукторы

Агрегаты, использующие классические цилиндрические редукторы получили большое распространение, благодаря простоте, надежности и универсальности механической части устройства. Их использование возможно в широком спектре оборудования. В зависимости от общей конструкции, цилиндрические мотор-редукторы выполняются с соосными или параллельными валами. Количество ступеней может варьироваться от одной до шести.

По способу расположения шестерен и общей компоновке выделяют горизонтальные и вертикальные модели. Такие устройства характеризуются высоким КПД, долговечностью и относительно невысокой стоимостью. В отличие от многих других вариантов, цилиндрические редукторы обычно не допускают произвольного расположения в пространстве, что значительно ограничивает их область применения.

Устройства, собранные на основе конических шестерен, позволяют построить угловой конический мотор-редуктор. Его главной особенностью будет перпендикулярное расположение входного и выходного валов. Это ориентирует их на использование в устройствах, требующих смены направления осей. Также конические модели выгодно устанавливать в конструкциях, предъявляющих ограничение по одному из габаритных размеров устройства. Редукторы данного типа отличаются более высокой стоимостью, в виду значительной сложности изготовления отдельных деталей. Передаточное отношение конических моделей обычно невелико. Для его повышения, коническую и цилиндрическую передачи часто комбинируют, результатом чего становится коническо-цилиндрический мотор-редуктор.

Червячные модели

Сегодня, огромную популярность приобрели червячные одноступенчатые мотор-редукторы. В качестве механической передачи в них используется червячная пара. Она обеспечивает высокое передаточное отношение при сравнительно небольших габаритах. Благодаря этому стоимость червячных моделей ниже аналогов с иной конструкцией. Среди других особенностей следует выделить перпендикулярное расположение валов и самостоятельное затормаживание механизма при отсутствии внешнего поступления энергии.

В отличие от цилиндрических и конических моделей, приложение усилия к выходному валу не приведет к проворачиванию механизма. Благодаря этому такие редукторы часто используют в ответственных решениях и подъемно-транспортных устройствах. Червячные редукторы обычно не требовательны к положению установки. Благодаря герметичному корпусу их можно располагать произвольным образом, вследствие чего эти модели активно применяются для модернизации привода станков, промышленных линий и других механизмов. Среди недостатков червячных моделей обычно выделяют небольшой КПД и повышенное тепловыделение.

Планетарные и волновые мотор-редукторы

Благодаря компактности и высоким рабочим моментам, планетарные мотор-редукторы нашли широкое использование в небольших устройствах привода. Высокое передаточное отношение и способность работать с большими нагрузками, ориентирует их на использование совместно с серводвигателями промышленных роботов и других автоматических устройств. Встречаются планетарные модели и общепромышленного применения. Благодаря особенностям конструкции зубчатой передачи, данные модели мотор-редукторов выполняются с соосными валами. Это позволяет их использовать для привода практически любых механизмов.

Дальнейшим развитием планетарных передач стали волновые редукторы. Они обеспечивают большое передаточное отношение, плавность хода и высокую точность позиционирования выходного вала. Благодаря этому такие модели стали основой построения промышленных роботов. Наряду с высокими характеристиками, данные типы передач отличаются высокими требованиями к изготовлению, а, следовательно, и высокой стоимостью, что существенно сдерживает распространение данных моделей.

Технические характеристики

Технические характеристики мотор-редуктора составляют комплекс из отдельных параметров механической части и электродвигателя. Важнейшей характеристикой становятся режим работы механизма. В зарубежной литературе используется подобный параметр, называемый сервис-фактором. Он определяет частоту и уровень механических нагрузок и задается на основе характеристик технологического процесса. Принцип действия редуктора и его передаточное число, позволяют подобрать модель с требуемым типом двигателя для конкретных условий работы. Схема расположения валов позволяет наилучшим образом расположить приводной модуль на оборудовании. Тип выходного вала обеспечивает простоту установки. Важным параметром становится способ крепления мотор-редуктора к технологическому устройству. Встречаются модели с установкой на лапы, фланцевого и комбинированного исполнения.

С целью определения конкретных скоростей выходного вала используют номинальную скорость вращения электромотора. В зависимости от нее, один и тот же редуктор будет обеспечивать разные характеристики. Мощность двигателя определяет нагрузки технологического механизма.

Применение мотор-редуктора

Область применения мотор-редукторов практически полностью перекрывает варианты, использующие связку отдельных электродвигателя с редуктором. В большинстве случаев применение моноблочных моделей дает дополнительную выгоду по массе, габаритам и стоимости. Преимущества раздельного исполнения ограничены случаем использования демпфирующих муфт. Такие муфты способны расцеплять вал двигателя от вала редуктора при значительных динамических нагрузках. В мотор-редукторах скачки нагрузок с большой долей вероятности приведут к разрушению конструктивных элементов. Поэтому при выборе конкретных моделей следует учитывать запас по динамической прочности. Среди недостатков следует учитывать и меньшую ремонтопригодность. При выходе из строя механической части потребуется заменить весь агрегат, а не отдельную часть. Выход из строя электродвигателя менее критичен, так как его замена допускается большинством конструкций редукторов.

В некоторых случаях единая конструкция становится незаменимой. В миниатюрных устройствах автоматики и роботах, использование отдельных привода и механической передачи способно значительно усложнить и укрупнить конструкцию, понизить ее надежность. Конечной целью таких устройств является не поддержание требуемой скорости, а точное позиционирование отдельных элементов. В таких системах большое распространение нашли малогабаритные мотор-редукторы. В качестве привода в них используются шаговые, либо бесколлекторные двигатели, обеспечивающие высокую точность работы.

Выбор и обслуживание

Подбор мотор-редуктора выполняется на основе режима работы, требуемой мощности и числа оборотов технологического механизма. Также учитывается расположение валов и отдельных частей устройства. Полный расчет мотор-редуктора в отечественной практике ничем не отличается от классических вариантов расчета требуемой передачи. С целью упрощения данной операции, большинство производителей приводят готовые входные и выходные параметры, позволяющие выполнить подбор без сложных вычислений.

Внедрение и эксплуатация мотор-редуктора не представляют большой сложности. Правильно подобранное оборудование имеет большой срок службы и не требует частого внимания, при работе в рекомендуемых условиях окружающей среды.

Главный параметр, который следует контролировать в механической части – уровень масла в корпусе редуктора. Также следует обращать на механическую целостность деталей, уровень шума и нагрев поверхностей агрегата. Эксплуатация электродвигателя ничем не отличается от других вариантов его использования.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Электродвигатель с редуктором: особенности, устройство и принцип работы

Электродвигатель с редуктором, или, как его еще называют, мотор-редуктор, можно описывать как отдельный узел. Совместная работа электродвигателя и редуктора привела к тому, что это устройство стали использовать в большом количестве разных областей.

Общая информация

Из основных преимуществ электродвигателя с редуктором можно выделить несколько следующих:

• Данный агрегат является довольно компактным, при этом выполняет огромное количество работы.
• Малый физический вес этого устройства также увеличивают его мобильность.
• Электродвигатель обладает довольно высоким коэффициентом полезного действия.
• Установка и обслуживание этого электромеханического узла довольно просты.

Общий принцип работы электродвигателя мотора-редуктора заключается в том, что первая его часть превращает какую-либо энергию в механическую, а второй элемент уже предназначается для того, чтобы передать имеющуюся механическую энергию на выходной вал для изменения его частоты вращения.

Типы электродвигателей

В настоящее время существует несколько видов моторов-редукторов, которые считаются наиболее распространенными:

• редукторы червячного типа
• цилиндрического типа
• конического типа
• редукторы планетарного типа
• волнового и комбинированного типа.

Логично, что принадлежность электродвигателя с редуктором к одному из вышеперечисленных типов будет зависеть от вида самого редуктора. Также важно отметить, что именно этот элемент будет влиять на то, каким именно образом будет изменяться частота вращения выходного вала, а также способ передачи механической энергии к рабочему органу устройства.

Допустим, принцип работы червячного типа редуктора предполагает, что габариты детали будут довольно малыми, а работа двигателя характеризуется отсутствием шума. На сегодняшний день именно этот вид редукторов можно считать вторыми по распространенности.

Что собой представляет редуктор

При работе электродвигателя создается механическая энергия, которая должна быть передана на рабочий орган какой-либо машины. Именно для этой цели и используется редуктор. Еще один очень важный момент. При работе электродвигателя на 220в с редуктором получается так, что крутящий момент входного вала очень велик. После того как происходит преобразование энергии какого-либо типа в механическую и ее последующая передача к выходному валу, редуктор понижает количество оборотов, но поддерживает довольно высокий крутящий момент.

Применение этой особенности на практике хорошо можно проследить во время работы ручных машин. В таких видах устройств часто применяется планетарный, цепной или зубчатый вид передачи. Однако на сегодняшний день имеются агрегаты, в которых электродвигатель с редуктором настроены на выдачу не вращательного движения. Ярким примером второстепенного вида работы этого приспособления могут быть отбойные молотки (перфораторы).

У электродвигателя с редуктором при 220 в напряжении имеются свои особенности. Начать стоит с того, что в первую очередь волнует практически всех, - это срок эксплуатации и надежность оборудования. Эти два свойства будут напрямую зависеть от того, из каких деталей изготавливается этот элемент. Если говорить о бытовых агрегатах, то шестерни могут быть выполнены из пластмассы. Профессиональные редукторы же всегда выполняются полностью из металлических материалов.

Положительным фактором также выделяют и то, что корпус редуктора выполнен из металла, другие материалы считаются неподходящими. Преимуществом металлического корпуса именно для редуктора станет то, что в этом случае он будет гораздо легче переносить все нагрузки и возможные удары.

Еще одним важным свойством редукторного электродвигателя является то, что наличие такой детали позволяет изменять частоту вращения выходного вала ступенчатым образом.

Принцип управления двигателем

Для того чтобы подавать питание на электрические части двигателя, используются разные схемы, включая микропроцессорные электроприводы. Еще одним обязательным элементом в любой системе, в которой используется электродвигатель с редуктором, стал выпрямитель. Он используется в качестве преобразователя, задача которого преобразовать переменный ток, текущий по сети, в постоянный, требующийся для работы агрегата. Стоит отметить, что имеются аккумуляторные инструменты, получающие свое питание от этого элемента. В таком случае использование выпрямителя не требуется.

Также в системе имеется регулятор частоты вращения выходного вала. Наиболее простой вариант преобразователя этих частот - это несколько подключенных реле управления, количество оборотов на которых задается вручную человеком. Кроме этого, некоторые модели могут быть снабжены магнитным пускателем, нажатие которого будет изменять направление вращения выходного вала. Принцип работы таких двигателей является наиболее распространенным, а саму функцию называют реверсом.

Малооборотный электродвигатель с редуктором

Использование таких моделей, которые еще называют тихоходными, распространенно там, где необходимо поддерживать малое количество оборотов. Ярким примером использования таких устройств стали электрические приводы подъемно-транспортных машин. Чаще всего сферой применения становится горнодобывающая и металлургическая промышленность, однако такая модель вполне пригодна и для общепромышленного применения.

Муфта электродвигателя с редуктором

Предназначение этой детали в том, чтобы передавать крутящий момент между валами или передавать крутящий момент между валом и деталями, которые могут быть на нем установлены.

Данный элемент также является соединительным и выполняет такие функции, как соединение вала двигателя и ведущего вала редуктора, а также ведомого вала редуктора с ведомым устройством. Кроме этого, существуют специализированные агрегаты, в которых муфта может быть также использована для того, чтобы соединять и переключать передачи непосредственно в самом элементе. К тому же эта небольшая деталь может быть использована для того, чтобы уменьшить динамические нагрузки, влияющие на редуктор, а также ограничить передаваемый крутящий момент.

Есть несколько разновидностей муфт. Один из видов называется глухой муфтой. Он используется в том случае, если необходимо соединить оси валов, которые совпадают, а при эксплуатации полностью исключаются какие-либо смещения вала.

Сравнение двух типов

На сегодняшний день самыми распространенными электродвигателями являются те, тип редуктора которых является червячным или же цилиндрическим. Эти два основных типа и можно сравнить между собой, используя их основные характеристики. Будут приведены преимущества цилиндрического типа перед червячным.

Коэффициент полезного действия этого типа редуктора достигает 98 %, если не учитывать передаточное отношение. Такой показатель обеспечивает отличную экономию электроэнергии. Одно из важнейших преимуществ - это высокая нагрузочная способность. Другими словами, цилиндрический тип редуктора способен передать намного большее усилие, чем червячный, при условии, что оба этих элемента имеют одинаковые габариты. Кроме этого, этот вид агрегата обладает довольно высокой кинематической точностью.

Мотор-редукторы.

Наши планетарные мотор-редукторы с диапазоном вращающего момента от 0,03 до 600 кгс*см всегда гарантируют оптимальное соотношение мощности и занимаемого пространства.

Область применения приборных мотор-редукторов: средства автоматизации и системы управления, устройства регулирования, автоматические и автоматизированные системы управления, следящие мини-приводы, средства обработки и представления информации, специальные инструменты, медицинская техника.

Для управления коллекторными мотор-редукторами постоянного тока предназначен блок управления BMD и блок управления BMSD. Блок управляет скоростью и направлением двигателя, используется для плавного пуска и плавного торможения двигателя.

Полный каталог поставляемых мотор-редукторов SHAYANG YE INDUSTRIAL - gearmotor.pdf

Планетарные мотор-редукторы KING RIGHT MOTOR серий PT4835,а так же червячные мотор-редукторы KRM серий WG3929, WG5539, WG5946, WG7152, WG7165, WG7185 могут быть укомплектованы оптическим энкодером.

Мотор-редукторы производства KING RIGHT MOTOR серий PT4835, WG5539, WG5946, WG6551, WG7152, WG7165, WG7185 могут быть укомплектованы электромагнитным тормозом.

Цена мотор-редукторов KING RIGHT MOTOR не зависит от передаточного отношения установленного редуктора.

Электрическими микромашинами принято называть машины мощностью от долей ватта до нескольких десятков ватт. Обычно питание такого рода электродвигателей 12В, 24В или 27В. Эти двигатели находят широкое применение в системах автоматики, телемеханики, в вычислительной технике, выполняя различные, порой уникальные функции.

Электрические микромашины отличаются от машин средней и большой мощности не только малыми размерами. Для них характерны:

• очень широкие диапазоны частоты вращения (от одного оборота в сутки для двигателя с редуктором до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту),
• иное соотношение активных и индуктивных сопротивлений обмоток (часто R > X),
• относительно большое значение тока холостого хода (до 90 %),
• мало или практически совсем не насыщенные магнитные цепи,
• значительно меньшие потери в стали по сравнению с потерями в обмотках,
• малое число пазов и, следовательно, плохой гармонический состав магнитного поля в зазоре,
• большие плотности тока в обмотках,
• низкие и даже очень низкие энергетические показатели.

Есть и другие отличительные особенности, как в вопросах технологии производства, теории проектирования, так и в свойствах и функциях, выполняемых микромашинами. Вместе с тем, когда не требуется прецизионное позиционирование, а только управление скоростью, коллекторный двигатель постоянного тока с редуктором является наиболее экономичным решением, поскольку, в отличие от шаговых двигателей, не требует сложных схем управления. Это очень важно, так как стоимость схемы управления шаговым двигателем сопоставима со стоимостью самого двигателя. Несмотря на скромные габариты уровень вращающего момента и допустимые скорости вращения впечатляюще высоки. Двигатели с редукторами производства SHAYANG YE INDUSTRIAL могут комплектоваться встроенными энкодерами - датчиками Холла, мотор-редукторы KING RIGHT MOTOR - оптическими энкодерами и электромагнитными тормозами. Кроме уникального разнообразия типоразмеров и передаточных чисел наши мотор-редукторы обеспечивают исключительную надежность, высокую нагрузочную способность и долговечность - результат многолетнего опыта в серийном производстве. Две с половиной тысячи комбинаций модульной системы обеспечивают полную свободу выбора, каким бы ни был способ крепления и интеграции в приводную систему. Такое исключительное разнообразие вариантов задает новые масштабы в этой области приводной техники.

Чтобы подобрать и купить мотор-редукторы постоянного тока обратитесь в офисы продаж нашей компании.

Продажа мотор-редукторов осуществляется организациям, имеющим регистрацию на территории Российской Федерации.

Мотор-редуктор, как элемент электропривода

Мотор редуктор представляет собой узел, в котором совмещаются функции редуктора и электрического двигателя. Такие механизмы широко используются во многих областях промышленности. Основные их достоинство – высокие показатели КПД, простота монтажа и обслуживания.

В свою очередь, электродвигатель – это устройство, в котором осуществляется преобразование того или иного типа энергии в механическую.

Классификация мотор-редукторов

Сегодня существует несколько вариантов представленного приводного оборудования, но наиболее популярными являются следующие типы мотор редукторов:

• червячные
• цилиндрические
• планетарные
• волновые.

Рассмотрим более подробно каждый из приведенных выше типов.

Червячный мотор редуктор – является оптимальным решением для механизмов, работающих в непрерывном или повторно-кратковременном режиме. Свою популярность такие агрегаты получили за счет неприхотливости привода, его удобства, а также широкого диапазона передаточных чисел – от 5 до 100. В работе червячные мотор редукторы показали себя как устройства с низким уровнем вибраций и шума. Важной особенностью «червяков» выступает опция самоторможения. Если такие агрегаты используются для поднятия груза, то в случае остановки или выхода из строя двигателя, редуктор остановится в одной точке, что предотвратит падение и повреждение груза. При этом вращение вала осуществляется в обе стороны. Эта характеристика особенно актуальна при использовании червячного мотор-редуктора в строительных, конвейерных, грузоподъемных и прочих системах.

Мотор редуктор цилиндрический сегодня пользуется наибольшей популярностью в промышленности и технике. Такие агрегаты характеризуются высоким КПД (превышает 90%), малой изнашиваемостью узлов и составляющих элементов, а также высокой эффективностью работы даже в самых неблагоприятных условиях. Можно выделить типичного представителя этого класса приводного оборудования – мотор редуктор 4МЦ2С. Привод предназначен для долговременной работы (в т.ч. круглосуточные режимы). Работает в сети 50-60Гц, различных мощностей.

Преимуществами цилиндрических мотор редукторов выступают:

• вращение вала в обе стороны
• высокий КПД
• обширный диапазон режимов работы (на разных скоростях)
• экономически оправданное использование мотор редукторов
• доступная цена
• удобство и оперативность выполнения установочных работ (плоский).

Волновой мотор редуктор является одним из самых современных и высокотехнологичных приводных агрегатов. Волновая передача эффективно сочетает проверенную надежность зубчатой передачи с динамикой гибких элементов. Такие механизмы имеют общепромышленное применение, характеризуются легкостью, компактностью и, что немаловажно, возможностью получения большого передаточного числа в условиях минимального количества движущихся частей.

Преимущества волновых мотор редукторов:

• возможность герметизировать узел, отделив его от электрического двигателя, в силу чего представленное приводное оборудование допускается использовать в запыленных цехах или в условиях взрывоопасных производств
• эффективная работа при любых нагрузках (не выше номинального значения)
• оптимальная функциональность при высоких и низких давлениях
• возможность использования на высокоточных машинах
• отличная плавность хода.

Планетарный редуктор позволяет добиться оптимальных эксплуатационных характеристик при соосном расположении привода и двигателя. Такие агрегаты характеризуются наименьшим весом и высокой компактностью. Именно этот принцип лег в основу работы, к примеру, мотор редуктора стеклоочистителя автомобиля. Что же касается промышленности, то здесь чаще всего применяется моторы редуктор ЗПМ, подтверждающий на практике свои высокие эксплуатационные характеристики.

Преимущества планетарного мотор редуктора:

• возможность изменения загруженности вала не только по величине, но и времени. Привод отлично справляется с прямой и реверсивной нагрузкой (номинальный режим работы)
• продолжительность работы может составлять от 8 до 24 часов
• подходит для использования в условиях пониженных давлениях, эквивалентных подъему на высоту до 1000 м над уровнем моря
• возможность использования на высокоточных машинах
• адаптирован для эффективного использования в климате с широким температурным разбросом: -45 …. +45° С и повышенной влажностью. Тропические широты предполагают специальную настройку двигателя.

Выше приведена базовая классификационная группа мотор редукторов, на основе которых могут генерироваться приводы нового поколения. Ярким примером выступают цилиндро-конические мотор редукторы – разновидность мотор-редукторов по конструктивному выполнению рабочих элементов. Такие агрегаты набирают все большую популярность у покупателей и заказчиков в связи с удобным и компактным расположением корпуса редуктора. В свою очередь, мотор редуктор конический рационально использовать только в тех случаях, когда это требуют условия компоновки машины.

Классификация редукторов в зависимости от вида передач и числа ступеней

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

Классификация мотор редукторов в зависимости от способа крепления

Особняком в этой группе приводного оборудования стоят мини мотор редукторы. Эти устройства представлены миниатюрными электрическими асинхронными двигателями или миниатюрными электродвигателями постоянного тока, комплектующимися цилиндрическими редукторными элементами. Двигатели комплектуются каким-то одним из двух типов валов (цилиндрический или вал шестерня), тормозным элементом, при необходимости предоставляется контроллер скорости, регулирующий обороты электрического двигателя. Такие маломощные мотор редукторы используются не только в промышленности, но и в бытовых условиях. Разумеется, что мотор редуктор для буровой установки должен соответствовать совершенно другим эксплуатационным требованиям и техническим характеристикам.

Общие технические характеристики мотор редукторов

Независимо от типа и вида, все мотор редукторы имеют базовый набор характеристик, регламентированный ГОСТами. Все характеристики мотор редукторов и технические параметры можно разделить на несколько основных групп:

• Показатели надежности. Здесь основным критерием является рабочий ресурс, который выражается в количестве часов работы (гарантированная производителем величина). Так, для червячных передач этот показатель, как правило, составляет не менее 10 000часов, для цилиндрических – не менее 25 000часов. Отдельного внимания заслуживает рабочий ресурс подшипников – не менее 500 часов. Таким образом, полный гарантированный эксплуатационный срок мотор-редуктора составляет ориентировочно 5-6 лет (точная величина зависит от интенсивности использования узла).
• Эксплуатационные условия.
  1. напряжение и фазы тока. Все редукторные приводы запитываются от однофазной/трехфазной сети переменного тока, напряжением 220/380 вольт. Мотор-редукторы мощностью менее 2,2 киловольт могут быть адаптированы для использования с возможностью питания от однофазных 220 или трехфазных 380 вольт, узлы мощнее 2,2 кВт — только от трехфазной сети 380вольт.
  2. допустимая температура среды. Приводные узлы разработаны для использования при температуре от -40 до +50ºС. Важно учесть, что минусовая температура предполагает необходимость предварительного прогрева мотор-редуктора на небольших оборотах, после чего агрегат может эксплуатироваться в обычном режиме.
  3. частота вращения вала не должна быть выше, чем 1880 об/мин.
  4. мощность электрического двигателя не должна превышать расчетный показатель больше, чем на 20%.
• Климатическое исполнение. Здесь представлены умеренные, тропические и умеренно-холодные мотор редукторы технические характеристики каждой такой модификации определяются условиями ее использования.
• КПД мотор редукторов зависит от следующего перечня факторов: передаточное число ступени, частота вращения вала, тип смазки и ее температура.

Другие характеристики мотор редукторов зависят от конкретной модификации приводного узла.

Применение мотор редуктора

Назначение мотор редуктора определяет и сферы его использования. Так, приводные узлы, состоящие из электрического двигателя и редуктора, находят свое применение в средствах автоматизации, системах управления, устройствах регулирования, следящих мини-приводах, средствах обработки и предоставления данных, медицинской технике, специализированных инструментах и прочем промышленном оборудовании.

Наибольшее промышленное распространение получили планетарные редукторы и цилиндрические редукторы, соответствующие схемам взаимного расположения двигателя и выходного вала. Такие агрегаты адаптированы для использования в умеренных климатических условиях (установка в помещении, на открытом воздухе/под навесом).

Применение мотор редуктора в стандартном исполнении предполагает грунтовку краской методом окунания, а после покрываются сине-серой алкидной эмалью воздушной сушки. Также предусмотрены специальные покрытия для экстремальных условий и монтажа на открытом воздухе.

Устройство и принцип работы мотор редуктора

Как уже отмечалось выше, мотор-редуктор представляет собой моноблок с комбинацией электрического двигателя и редуктора. За счет свой компактности, такие приводные узлы не требуют много усилий при монтаже. Основным элементом узла выступает корпус, в котором объединены электродвигатель и прочие детали в один механизм. Корпус может быть выполнен из металла, чугуна или легких сплавов (зависит от области использования привода).

Редукторная часть включает валы, опирающиеся на подшипники. На валах закрепляются шестерни. Чтобы получить требуемый диапазон передаточных чисел, далеко не всегда можно обойтись одной ступенью. Здесь используют двух-, трех- и четырехступенчатые мотор-редукторы.

Устройство мотор редуктора рассмотрим на примере зубчатого цилиндрического двухступенчатого узла. В данном случае ведущая шестерня первой ступени насаживается на вал двигателя, одновременно выполняющего роль входного вала редуктора. Ведущая шестерня передает крутящий момент на промежуточный вал с блоком шестерен, а потом – на шестерню вторичного вала. Именно в такой последовательности приводится в движение рабочий орган. Принцип работы мотор редуктора одноступенчатого типа куда проще. В картер заключены только два вала, другими словами, для передачи крутящего момента достаточно будет всего двух шестерней.

Конструкция мотор редуктора цилиндрического обуславливает передачу крутящего момента, которая выполняется при непосредственном контакте зубьев зубчатого колеса. Червячный привод вместо цилиндрических шестерен использует червячную передачу, в этом случае крутящийся момент увеличивается с помощью винта специальной формы. Достоинство таких приводов в том, что выходной вал располагается под 90º к двигателю. Важно, чтобы составляющие детали зубчатых передач и валы были выполнены из надежной высокопрочной стали. Чтобы предотвратить преждевременный износ применяют соответствующие смазочные масла.

Использование принципов различных конструкторских решений в процессе производства мотор-редукторов, обусловило их широкий диапазон применения.

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,
• Частота вращения вала, n2,
• 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 - 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.

Вся эта информация поможет ответить на вопрос как подобрать мотор редуктор. Кроме того, специалисты нашей компании всегда рады оказать покупателям и заказчикам активную помощь и ответить на все интересующие вопросы.

Как определить передаточное число редуктора?

Прежде чем производить расчет редуктора, важно определиться, что включает понятие передаточное число? В качестве примера возьмем универсальный одноступенчатый редуктор Ч-100-40. Здесь передаточное число – это цифра 40. Объяснимся: при вращении входного вала выходной вал должен сделать один оборот вокруг оси за 40 оборотов входного вала. Теперь нужно обозначить различие между такими понятиями, как фактическое и номинальное передаточное число.

Номинальное передаточное число является округленным значение фактического отношения. Такая величина нужна для удобства и стандартизации обозначения. Приведем пример: универсальный редуктор Ч-100 может иметь фактическое передаточное число 7,75, тогда как номинальная величина будет равной 8 и так далее: 10=10; 12=12,5; 15,5=16; 20=20…

Далее будет рассмотрено, как выполнить расчёт передаточного числа мотор редуктора, если не читается соответствующая бирка или же отсутствует какая-либо сопроводительная документация к оборудованию.

Первый способ предполагает возможность «идентифицировать» практически любой мотор редуктор передаточное отношение определяется просто и точно. Эта методика подходит для червячного, цилиндрического, конического, планетарного и других приводных узлов.

Передаточное отношение определяется так: покрутите быстроходный вал, количество оборотов которого за один оборот тихоходного вала и будет означать передаточное число фактическое.

Что касается второго способа, то он является актуальным тогда, когда возможность прокрутить и посчитать обороты выходного вала отсутствует. В данном случае важно обратить внимание на различия между методами определения передаточного отношения «червяка» и, скажем, цилиндрического привода:

• В качестве примера возьмем указанный выше червячный одноступенчатый редуктора 1Ч-160 универсального применения. В первую очередь, подсчитывается количество зубов червячного колеса. Имеем 32 зуба. Далее подсчитываем количество заходов витка на червячном валу. Заход – один.

  Теперь необходимо 32 разделить на 1, получаем 32 – фактическое передаточное число универсального редуктора 1Ч-160.

• Рассмотрим способ подсчета передаточного отношения червячного редуктора типа Ч-125. Считаем количество зубьев на колесе «червяка». Имеем 52 зуба. Далее считаем количество заходов витка на червячном валу. Получилось 4.

  Теперь разделим 52 на 4 и получим 13 – фактическое передаточное число универсального редуктора Ч-125.