Мотор-редуктор: устройство и назначение

Цилиндрический мотор редуктор

Цилиндрические редукторы на сегодняшний день наиболее распространены в промышленности и технике. Они имеют высокий коэффициент полезного действия, свыше 90 %, а также малую изнашиваемость механизмов даже в самых неблагоприятных условиях. Типичным представителем является мотор редуктор 4МЦ2С применяющийся в различных областях промышленного производства. Он предназначен для долговременной работы, вплоть до круглосуточных режимов. Работает в сети 50-60 Гц, различных мощностей.

К его положительным качествам можно отнести:

• возможность вращения вала без предпочтения направления с одинаковым количеством передаточных чисел;
• высокий КПД, что позволяет значительно экономит на электроэнергии;
• широкий диапазон режимов работы на разных скоростях;
• приемлемая цена мотора редуктора данного типа делает его применение экономически оправданным;
• удобство монтажа.

Среди недостатков агрегатов данной конструкции можно выделить:

• нагрузка должна быть постоянной и в одном направлении, что значительно сужает диапазон их применения;
• механизм может работать только в неагрессивной среде. Запыленность не должна превышать 10 мг/м³;
• невозможность использования на производствах, где используются взрывоопасные материалы.

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

Волновой мотор-редуктор

Описание данного типа волновой передачи можно сделать на основе мотора редуктора модели МВз2-160-5,5. Данная модель обладает сдвоенной волновой зубчатой передачей. Конструкция данного редуктора состоит из гибкого колеса, которое выполнено в виде кольца с тонкими стенками и двумя зубчатыми венцами. Кроме того, в конструкции имеется и общий для этих деталей кулачковый генератор волн, обладающий гибким подшипником.

Также у этой модели есть несколько особенностей, касающихся конструкции редуктора:

1. Размер вдоль оси вала невелик.
2. Генератор волн плавающего типа, а соединение с валом электродвигателя шарнирное.
3. На конце выходного вала этого устройства располагаются прямобочные шлицы.

Этот тип мотора-редуктора может использоваться, как индивидуальный приводной модуль.

Предназначение и устройство

Если кто-то из читателей помнит, то мы касались работы дифференциала, тоже принимающего участие в работе с крутящим моментом. В отличие от него, редуктор не перераспределяет этот момент, а предназначен для его понижения или повышения. На каждой ведущей оси расположен свой редуктор — поэтому они называются передний и задний.

Изготавливается данное устройство из стальных сплавов, которые отличаются высокой прочностью и могут гарантировать длительную эксплуатацию в неблагоприятных условиях.

В заднем редукторе предусматривается ведущая соединенная с карданным валом и ведомая шестерни. У каждого редуктора одним из основным параметров является передаточное число. При этом, в легковых машинах оно традиционно ниже, чем в коммерческом транспорте. Для того, чтобы понять суть передаточного числа, достаточно представить себе количество зубьев у ведомой и ведущей шестеренок. Само число означает, сколько раз ведомая может провернуться за 1 оборот ведущей.

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.

Принцип работы газового редуктора

По типу конструкции устройства подразделяются на два основных вида — прямые и обратные. Не углубляясь в тонкости конструкции, можно сказать, что работа газового редуктора направлена на понижение выходного давления до требуемого показателя при помощи системы мембран, пружин и клапанов. Для сжатых газов редукторы рассчитываются на входное давление до 250 атмосфер, для сжиженных — до 25 атмосфер. На выходе баллонные редукторы регулируют давление в диапазоне 1-25 атмосфер. Контроль над входным и выходным давлением осуществляется при помощи независимых встроенных манометров (1 или 2).

От чего зависит передаточное число планетарного редуктора?

Степень редуцирования (передаточное число) рассчитывается как отношение числа зубьев эпицикла и солнечной шестерни или их делительных диаметров. При этом количество зубьев на сателлитах на нее не влияет. Передаточное отношение простого одноступенчатого планетарного редуктора составляет от 3 до 10. При больших значениях не удается сохранить условие контактной прочности зубьев. Увеличение или уменьшение передаточного отношения в указанных пределах выполняется за счет изменения геометрии зубчатых колес.

Большие степени редуцирования можно получить двумя способами:

• Последовательной установкой нескольких планетарных передач.
• Встраивание конической зубчатой передачи (в качестве первой ступени) в планетарный редуктор.

Поскольку второй способ предполагает смещение оси вращения, чаще всего прибегают к установке конических прямозубых или гипоидных передач. Угловые редуктора нередко оказываются удачным решением для компоновки узла машины.

Пройти тест

Особенности конструкции мотор-редукторов под частотно-регулируемый электропривод

Мотор-редукторы под частотно-регулируемый электропривод отличаются типом электродвигателя и типом вентилятора (насоса) охлаждения редуктора.

Большинство общепромышленных электродвигателей будут нормально работать при регулировании в диапазоне 35-50 Гц. Это также касается и редукторов со смазкой от насоса связанного с валом редуктора или редукторов имеющих крыльчатку на быстроходном валу.  А вот при большем диапазоне регулирования, всё зависит от длительности работы на частотах ниже 35 Гц и диапазона регулирования. Разница будет и для редукторной части, и для электродвигателя. При ПВ=25% и ниже электродвигателю будет всё-равно подано на него 5 Гц или 50 Гц,  он успеет остыть. Но если ПВ более 25% , то при частоте вращения ниже 300-360 об/мин,  двигатель перегреется и может выйти из строя. В любом случае, при частоте менее 35 Гц у электродвигателя мотор-редуктора нужно контролировать температуру, а при частотах менее 1 Гц, ещё и скорость.

Немаловажную роль играет и характер нагрузки мотор-редуктора. Если это вентилятор(рабочее колесо) или насос-то это одно дело, а если шаровая мельница — то другое. Наибольший диапазон регулирования без дополнительных опций и условий получается для вентиляторов и насосов.

Немного по-другому дела обстоят с насосом смазки редуктора, связанного с валом редуктора. У него при уменьшении скорости вала уменьшается давление и расход смазочного материала (масла), а  при определённых условиях смазка вообще не подаётся или подаётся по 1 капле в минуту, что приводит к перегреву подшипников и зубчатых колёс. В таких случаях нужна система принудительной смазки с электрическим насосом.

НТЦ «Редуктор» поможет вам установить такую систему на ваш редуктор, мотор-редуктор. Или произведет замену на новый.

Ещё одной особенностью  частотно-регулируемого привода является то,  что вы можете подключить обычный мотор-редуктор (с трёхфазным электродвигателем) в однофазную сеть без потери мощности. Это же касается и электродвигателя на 380 вольт при включении в сеть 660 вольт. Здесь преобразователь частоты заменяет и устройство плавного пуска, и трансформатор,  и, собственно, преобразователь частоты. Но преобразователь частоты в этом случае подбирается по току. И получается так, что в сеть 660 вольт можно включить мотор-редуктор с АИР112М4. Если вам надо подключить электродвигатель на 400Гц в сеть 50Гц, то  не обойтись без преобразователя частоты.

Ещё одной особенностью мотор-редукторов с частотно-регулируемым приводом является требование независимого питания тормоза и синхронизации его включения с включением электродвигателя мотор-редуктора. Особенно важна синхронизация в грузоподъёмной технике.

Табличное значение надёжности

Табличные данные показывают значения работы мотор-редуктора при номинальном типе нагрузки. Изделие должно обеспечить 90% работоспособности при временных перегрузках на небольшое время, которые возникают при запуске оборудования или увеличении номинального показателя вдвое.

Данные	Типы изделия	Показатели (ч)
90% ресурса валов и передач	Цилиндрические, планетарные, конические, коническо-цилиндрические	25 000
90% ресурса подшипников	Червячные, волновые и глобоидные	25 000
Цилиндрические, планетарные, конические, коническо-цилиндрические	10 000
Червячные	5 000

Купить мотор-редукторы от производителя желаемого размера и мощности довольно просто. Если у вас в процессе подбора возникли проблемы или нет возможности произвести правильный расчет основных показателей работы изделия, тогда смело обращайтесь к специалистам нашей компании: +375 (17) 513-99-93

или+375 (17) 513-99-91 .

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

Обозначение:

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

Устройство и принцип работы

Рассматриваемый механизм представлен классическим сочетанием шестерен с различным диаметром, которые обеспечивают передачу вращения с изменением числа оборотов и передаваемого усилия. Особенности механизма определяют возможность применения в самых различных отраслях. Обеспечить работу можно только в случае присоединения вращающего вала к ведомой части.

Рассматривая чертеж классического устройства, следует отметить, что оно состоит из следующих элементов:

Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений

Сальники также являются важной частью конструкции. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте. Схема классического устройства выглядит следующим образом:

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
3. Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. В целом можно сказать, что устройство достаточно сложное, поэтому провести его ремонт и обслуживание не всегда просто.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Основная часть конструкции состоит из следующих деталей:

Принцип действия рассчитывается следующим образом:

1. Солнечная шестерня расположена в центральной части конструкции. Зачастую именно ей передается основное вращение, для чего элемент имеет посадочное отверстие под вал.
2. Центральный элемент постоянно находится в зацеплении с другими подобными шестернями, оси которых расположены по окружности.
3. Сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней, которая представлена зубчатым колесом большого диаметра с внутренним расположением основных деталей.

1. Водило требуется для жесткой фиксации всех деталей относительно друг друга.

Стоит учитывать, что для работы механизма одна из частей должна быть зафиксирована относительно других. В зависимости от выбора ведомого или ведущего элемента зависит показатель передаточного числа. Рассчитать число достаточно сложно, от этого показателя также зависит удельная мощность.

Конструктивные особенности рассматриваемого механизма определили то, что он может применяться для достижения самых различных целей.

Применение мотор-редукторов

Данный тип устройств чаще всего используются в промышленности, на заводах и производственных цехах. Практически каждый привод конвейерной ленты, транспортирующей тяжелые предметы, использует двигатель в сочетании с редуктором. Потому что здесь необходимо четко указать, что устройство обычно выполнено неразборным, т.е. двигатель и редуктор имеют общий корпус.

Хотя мотор-редукторы могут быть похожими внешне, часто они имеют разные параметры. Выбор подходящей модели зависит только от предпочтений покупателя. Чтобы оправдать все ожидания пользователя, производители мотор-редукторов могут изготавливать их по определенному заказу и индивидуально адаптируют к потребностям получателя. В результате заказчик получает продукт, который представляет собой оптимальное индивидуальное решение.

Порядок проведения диагностики

Проявления	Причина
Неритмичные сутки в редукторе	Проблемы с подшипником или повреждение зубьев
Перегрев устройства	Недостаточная смазка, заедания пар, проблемы с подшипником
Усиление вибраций	Несоосность валов, фундамент недостаточной жесткости
Течь масла	Засор дренажного отверстия, истирание манжеты, разболталось крепление
Пощелкивание зубьев	Шестерня отклонилась в шаге, увеличились зазоры между парами
Слышен металлический скрежет, сопровождающийся вибрацией	Между зубьями недостаточный зазор, у них острые кромки, износ пар происходит неравномерно
Постоянный стук и вибрации	Зубья неравномерно истерлись и утратили правильную геометрию

Цилиндрический редуктор: общие сведения

Цилиндрический редуктор относится к самому распространенному типу преобразовательных механизмов. Он обладает главной характеристикой: входной и выходной валы строго параллельны, но не обязательно соосны.

К достоинствам цилиндрического редуктора относятся:

• высокий КПД, потери энергии минимальны;
• не обладает самоторможением, всегда есть возможность прокрутить выходной вал даже при приложении малого усилия;
• может транспортировать высокую мощность;
• обладает кинематической точностью;
• практически не нагреваются, не требуя особых условий охлаждения;
• выпускаются изделия с разным передаточным числом и ступенями преобразования.

Благодаря присутствию на рынке большого ассортимента изделий, нетрудно подобрать цилиндрический редуктор с нужным передаточным числом для применения в том или ином механизме.

От чего зависит передаточное число планетарного редуктора?

Степень редуцирования (передаточное число) рассчитывается как отношение числа зубьев эпицикла и солнечной шестерни или их делительных диаметров. При этом количество зубьев на сателлитах на нее не влияет. Передаточное отношение простого одноступенчатого планетарного редуктора составляет от 3 до 10. При больших значениях не удается сохранить условие контактной прочности зубьев. Увеличение или уменьшение передаточного отношения в указанных пределах выполняется за счет изменения геометрии зубчатых колес.

Большие степени редуцирования можно получить двумя способами:

• Последовательной установкой нескольких планетарных передач.
• Встраивание конической зубчатой передачи (в качестве первой ступени) в планетарный редуктор.

Поскольку второй способ предполагает смещение оси вращения, чаще всего прибегают к установке конических прямозубых или гипоидных передач. Угловые редуктора нередко оказываются удачным решением для компоновки узла машины.

Пройти тест

Сферы применения редукторов

Редукторы применяются в тех случаях, когда в рабочем механизме требуется изменить показатель угловой скорости вращения, передающегося от привода, а также в случае, когда нужно повысить крутящий момент. В зависимости от специфики техники, где требуется использование данного механизма, применяют разные виды редукторов. Мотор-редуктор устанавливается на строительную и землеройную технику, применяется на цементных заводах, используется в машинах горнодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и в других сферах.

Червячный редуктор незаменим в механизмах, требующих обеспечения плавного движения. Такое устройство используется в лифтах, строительной технике и насосах. Во время работы достигается нужный показатель увеличения крутящего момента без создания лишнего шума во время движения рабочих узлов.

Цилиндрический редуктор наиболее распространен и применяется практически во всех сферах промышленной деятельности, включая машиностроение, робототехнику и строительство. Причиной такой популярности является высокий показатель КПД механизма и его экономичность во время эксплуатации и обслуживания.

Конический редуктор используется в машиностроении в приводах, а также в станках. Наиболее удобен механизм для расположения в поворотных механизмах, где требуется размещение ведущего и ведомого валов перпендикулярно.

Основные модели цилиндрических приводов

• в зависимости от передаточного отношения редуктор имеет одну, две, три или четыре ступени редукции;
• существует два типа цилиндрических редукторов с различными межосевыми расстоянием. Различаются редукторы с параллельным либо соосным расположением входных и выходных валов;
• для удобства при монтаже, цилиндрические механизмы в основании имеют лапы или опорный фланец.

Мы предлагаем нашим клиентам качественные и надежные соосно-цилиндрические, планетарные, плоские цилиндрические, червячные, коническо-цилиндрические мотор-редукторы по оптимальным ценам. Двухлетняя гарантия и сертификаты качества позволят организовать безотказное производство с высокой производительностью.

Червячные мотор-редукторы

Червячные мотор-редукторы обладают высокой производительностью в сочетании с низкой стоимостью. Благодаря простой эксплуатации и оптимальной надежности агрегаты повседневно востребованы во всех отраслях промышленности. В основу многих моделей заложена модульная конструкция, позволяющая комбинировать различные сборки с большими передаточными числами. Разнообразный ассортимент опций позволяет удовлетворить потребности любого заказчика. Корпуса мотор-редукторов выполнены из серого чугуна или сплавов алюминия, зависит от типоразмера. Оборудование сертифицировано и имеет разрешения на эксплуатацию, на заводах и фабриках. Производство пищевых продуктов питания, переработка отходов, грузоподъемные механизмы, металлургическая промышленность, производство станков и машин — это далеко не весь спектр деятельности человека где применяются червячные привода.

Цилиндрические мотор-редукторы

Цилиндрические мотор-редукторы — это огромная группа специальных приводов рассчитанных для эксплуатации в тяжёлых условиях. Агрегаты комплектуются асинхронными электродвигателями общепромышленного или взрывозащищенного типа различной мощности. Высокие стандарты качества позволяют использовать редукторы там где необходима производительность и долговечность.

Планетарные мотор-редукторы

Планетарные мотор-редукторы эффективно и безопасно преобразуют момент и частоту вращения электродвигателя. В качестве материалов применяются специальные сплавы, а вся обработка происходит на высокоточных ЧПУ станках.

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:

P = (MxN)/9550

Обозначение:

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

Рассчитать выходную мощность можно формулой:

P2 = P x Sf

Обозначение:

• «Р» — силы мощности;
• «Sf» — коэффициент эксплуатации.

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

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.

Как решить проблему поломки автомобильного редуктора

Поскольку мы разобрались, для чего необходим редуктор в автомобиле и изучили основные поломки, следует изучить способы решения возникших проблем. Чтобы редуктор не вышел неожиданно из строя, необходимо соблюдать технологический регламент обслуживания транспортного средства и не забывать о замене трансмиссионной жидкости через каждые 100 000 км пробега.

Вторым вариантом, когда потребуется провести срочную замену трансмиссионной жидкости, является вынужденная замена сальников. Такой вариант также приветствуется автомобильными пользователями.

Если вы обнаружили в работе трансмиссии автомобиля какие-то неполадки, указывающие на сбой в работе редуктора в автомобиле, незамедлительно обратитесь в автомобильный сервис для полноценной диагностики. Это позволит избежать непредвиденных трат и заметно сократить стоимость ремонта и обслуживания.