Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

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: www.reduktor-union.ru

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    М2 = 9550 х Р1 х і х КПД / 100 х n1

    Где: P1(кВт) входная мощность редуктора; i — передаточное отношение; КПД (%) — коэффициент полезного действия; n1(об/мин) — обороты на входном валу (вал электродвигателя).

    • КПД=98% (для одноступенчатых редукторов)
    • КПД=97% (для двухступенчатых редукторов)
    • КПД=96% (для трехступенчатых редукторов)
    • КПД=95% (для четырехступенчатых редукторов, а так же для червячных одноступенчатых редукторов)
    • КПД=94% (для редукторов с количеством ступеней 5 и более, а так же для червячных двухступенчатых редукторов).

    Определить необходимую мощность Р1 (кВт) для редуктора (входная мощность редуктора)

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    Р1= М2 х n1 х 100 / 9550 х КПД

    Где: M2(Нм) крутящий момент редуктора; n1(об/мин) — обороты на входном валу (вал электродвигателя); КПД (%) — коэффициентполезного действия.

    • КПД=98% (для одноступенчатых редукторов)
    • КПД=97% (для двухступенчатых редукторов)
    • КПД=96% (для трехступенчатых редукторов)
    • КПД=95% (для четырехступенчатых редукторов, а так же для червячных одноступенчатых редукторов)
    • КПД=94% (для редукторов с количеством ступеней 5 и более, а так же для червячных двухступенчатых редукторов).

    Определить номинальную мощность Рe (кВт) для редуктора (номинальная мощность редуктора)

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    Где: P1(кВт) — входная мощность редуктора; Sf — коэффициент эксплуатации (коэффициент надежности).

    Определить необходимые обороты n2 (об/мин) для вашего оборудования или передаточное отношение i редуктора (обороты на выходном валу редуктора).

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    n1(об/мин) — обороты на входном валу (вал электродвигателя); n1(об/мин) — обороты на выходном валу (вал редуктора).

    Рассчитать необходимую радиальную нагрузку Fq (Н) на выходной вал редуктора (в зависимости от вида соединения редуктора с оборудованием).

    Радиальную нагрузку на вал редуктора можно рассчитать его по формуле:

    • Fq = 2100 х М2 / D зубчатая передача (рабочий угол – 20 градусов)
    • Fq = 2100 х М2 / D цепная передача (на малых оборотах z > 17)
    • Fq = 2500 х М2 / D зубчатая ременная передача
    • Fq = 5000 х М2 / D клиноременная передача
    • Fq = 5000 х М2 / D ременная передача через ролик натяжителя

    Где: Fq(Н) — радиальная нагрузка на вал редуктора; М2(Нм) — крутящий момент редуктора; D (мм) — диаметр шестерни или шкива; при выборе редуктора необходимо учитывать, что:

    Источник: ogrant.com.ua

    Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

    Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

    В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

    Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

    Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

    Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

    Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

    Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

    В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

    Представим, что ведущая шестерня (красная) имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

    Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

    Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

    Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

    Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

    В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

    Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

    Определим теперь частоту вращения.

    Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

    Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

    S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

    Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

    S2- частота вращения красной шестерни,

    Т2 – количество зубьев красной шестерни.

    В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

    340 rpm × 7 = S2 × 40

    Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин. Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

    Источник: konvenat.ru

    Выбор мотор-редуктора

    В данной статье содержится подробная информация о выборе и расчете мотор-редуктора. Надеемся, предлагаемые сведения будут вам полезны.

    При выборе конкретной модели мотор-редуктора учитываются следующие технические характеристики:

    • тип редуктора;
    • мощность;
    • обороты на выходе;
    • передаточное число редуктора;
    • конструкция входного и выходного валов;
    • тип монтажа;
    • дополнительные функции.

    Тип редуктора

    Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:

    Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).

    Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.

    Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.

    Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.

    В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.

    ВАЖНО!
    Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.

    • Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
    • Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.

    Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи

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

    Передаточное число [I]

    Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

    I = N1/N2

    где
    N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
    N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

    Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

    Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

    Тип редуктора Передаточные числа
    Червячный одноступенчатый 8-80
    Червячный двухступенчатый 25-10000
    Цилиндрический одноступенчатый 2-6,3
    Цилиндрический двухступенчатый 8-50
    Цилиндрический трехступенчатый 31,5-200
    Коническо-цилиндрический одноступенчатый 6,3-28
    Коническо-цилиндрический двухступенчатый 28-180

    ВАЖНО!
    Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

    Крутящий момент редуктора

    Крутящий момент на выходном валу [M2] – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность [Pn], коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.

    Номинальный крутящий момент [Mn2] – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.

    Максимальный вращающий момент – предельный крутящий момент, выдерживаемый редуктором при постоянной или изменяющейся нагрузках, эксплуатации с частыми пусками/остановками. Данное значение можно трактовать как моментальную пиковую нагрузку в режиме работы оборудования.

    Необходимый крутящий момент [Mr2] – крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.

    Расчетный крутящий момент [Mc2] – значение, необходимое для выбора редуктора. Расчетное значение вычисляется по следующей формуле:

    Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

    где
    Mr2 – необходимый крутящий момент;
    Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент);
    Mn2 – номинальный крутящий момент.

    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

    Тип нагрузки К-во пусков/остановок, час Средняя продолжительность эксплуатации, сутки
    P2

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

    Коэффициент полезного действия (КПД)

    Расчет КПД рассмотрим на примере червячного редуктора. Он будет равен отношению механической выходной мощности и входной мощности:

    где
    P2 – выходная мощность;
    P1 – входная мощность.

    ВАЖНО!
    В червячных редукторах P2

    Источник: tehprivod.su

    определить необходимые обороты n2 (об/мин) или передаточное отношение i редуктора (обороты на выходном валу редуктора)

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    М2 = 9550 х Р1 х і х КПД / 100 х n1

    Где: P1(кВт) входная мощность редуктора; i — передаточное отношение; КПД (%) — коэффициент полезного действия; n1(об/мин) — обороты на входном валу (вал электродвигателя).

    • КПД=98% (для одноступенчатых редукторов)
    • КПД=97% (для двухступенчатых редукторов)
    • КПД=96% (для трехступенчатых редукторов)
    • КПД=95% (для четырехступенчатых редукторов, а так же для червячных одноступенчатых редукторов)
    • КПД=94% (для редукторов с количеством ступеней 5 и более, а так же для червячных двухступенчатых редукторов).

    Определить необходимую мощность Р1 (кВт) для редуктора (входная мощность редуктора)

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    Р1= М2 х n1 х 100 / 9550 х КПД

    Где: M2(Нм) крутящий момент редуктора; n1(об/мин) — обороты на входном валу (вал электродвигателя); КПД (%) — коэффициентполезного действия.

    • КПД=98% (для одноступенчатых редукторов)
    • КПД=97% (для двухступенчатых редукторов)
    • КПД=96% (для трехступенчатых редукторов)
    • КПД=95% (для четырехступенчатых редукторов, а так же для червячных одноступенчатых редукторов)
    • КПД=94% (для редукторов с количеством ступеней 5 и более, а так же для червячных двухступенчатых редукторов).

    Определить номинальную мощность Рe (кВт) для редуктора (номинальная мощность редуктора)

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    Где: P1(кВт) — входная мощность редуктора; Sf — коэффициент эксплуатации (коэффициент надежности).

    Определить необходимые обороты n2 (об/мин) для вашего оборудования или передаточное отношение i редуктора (обороты на выходном валу редуктора).

    Если этот параметр Вам не известен, то можно рассчитать его по формуле:

    n1(об/мин) — обороты на входном валу (вал электродвигателя); n1(об/мин) — обороты на выходном валу (вал редуктора).

    Рассчитать необходимую радиальную нагрузку Fq (Н) на выходной вал редуктора (в зависимости от вида соединения редуктора с оборудованием).

    Радиальную нагрузку на вал редуктора можно рассчитать его по формуле:

    • Fq = 2100 х М2 / D зубчатая передача (рабочий угол – 20 градусов)
    • Fq = 2100 х М2 / D цепная передача (на малых оборотах z > 17)
    • Fq = 2500 х М2 / D зубчатая ременная передача
    • Fq = 5000 х М2 / D клиноременная передача
    • Fq = 5000 х М2 / D ременная передача через ролик натяжителя

    Где: Fq(Н) — радиальная нагрузка на вал редуктора; М2(Нм) — крутящий момент редуктора; D (мм) — диаметр шестерни или шкива; при выборе редуктора необходимо учитывать, что:

    Источник: ogrant.com.ua

    Читать еще:  Как выбрать телевизор какие параметры важны
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector