Дорожная карта мотор-редукторов RFK

2018-11-15

Статья по сферам применения, рекомендациям применения различных типов редуторов (R, F, K, NMRV)

Механический редуктор - передающий и преобразующий крутящий момент механизм с одной или более механическими передачами. Основные характеристики редуктора — КПД, передаточное отношение, максимальные угловые скорости валов, максимально допустимые крутящий момент и радиальная нагрузка, уровень шума.

Редукторы делятся на семь основных видов: цилиндрические, конические, червячные, планетарные, волновые, спироидные и комбинированные. В данной статье мы рассмотрим наиболее распространенные червячные (тип NMRV), цилиндрические (плоско- цилиндрические - тип F), коническо-цилиндрические – тип K, соосно-цилиндрические – тип R) типы редукторов.

Червячный редуктор (тип NMRV) – состоит из винта (червяка), косозубого колеса (червячного колеса) и имеют развернутое под 90 градусов расположение выходного вала. К достоинствам червячного мотор-редуктора можно отнести:

  1. низкая стоимость – цена на червячный мотор-редуктор в сравнении с цилиндрическими со схожими характеристиками ниже.

  2. компактность - червячный мотор-редуктор будет значительно меньшего размера по сравнению с аналогичным мотор- редуктором с зубчатой передачей с одним и тем же передаточным числом редуктора.

  3. широкий диапазон передаточных чисел - передаточное число червячной пары в стандартном исполнении может достигать 1:110, а в специализированном 1000 и более.

  4. низкий уровень шума передачи и плавность хода - благодаря особенностям зацепления червячной пары редукторы обладают большей плавностью хода и меньшим уровнем шума по сравнению с цилиндрическими.

  5. самоторможение червячной пары – при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше.

К основным недостаткам можно отнести:

  1. низкий КПД - КПД снижается с увеличением передаточного отношения за счет повышения трения скольжения витков

    червяка о зубья червячного колеса.

  2. нагрев редуктора – энергия затраченная на преодоление силы трения в червячной паре (энергия, которая не была

    передана на выходной вал) преобразуется в тепло и рассеивается в окружающую среду поверхностью корпуса

    редуктора.

  3. маленький ресурс работы – увеличенный износ из-за наличия повышенного по сравнению с другими типами редукторов

    трения скольжения в зацеплении.

  4. ограничение по передаваемой мощности - червячную передачу не рекомендуется использовать при передаваемой

    мощности более 15 кВт.

  5. ограничение в использовании - не рекомендуется использовать при частых пусках и неравномерной нагрузке на

    выходной вал.

  6. люфт выходного вала - в случае с червячной передачей этот фактор имеет свойство увеличиваться по мере износа

    червячной пары.

Червячные редукторы применяются для конвейеров, транспортеров, подъемников, механических мешалок, насосов, приводов

ворот, станков для обработки металла и дерева, где нет больших ударных нагрузок и невысока периодичность включения.

Цилиндрические редукторы (тип K, F, R) представляют одну из самых больших групп редукторов. Цилиндрические передачи подразделяются на одно-, двух-, трех- и четырехступенчатые. Данная характеристика представлена исходя из оценки фактора количества ступеней. Также существует еще одна классификация – по расположению валов, входного и выходного. По такому типу цилиндрические редукторы делятся на соосные (тип R), параллельноосные (тип F) и с угловым расположением осей (тип К). Коническо-цилиндрнческие редукторы (тип K) независимо от числа ступеней изготавливают с конической ступенью, т.е. быстроходный и тихоходный вал повернуты относительно друг друга на 90o. Валы ступеней могут располагаться по одной вертикальной или горизонтальной оси, что сказывается на размерах корпуса редуктора, либо смещены друг относительно друга. К достоинствам цилиндрического мотор-редуктора можно отнести:

  1. высокий КПД – за счет незначительных сил трения в зацеплении, цилиндрические редукторы позволяют передавать усилие с высокой эффективностью, что обеспечивает их КПД в районе 95-99%.

  2. низкий нагрев редуктора – за счет малых сил трения на ее преодоление затрачивается не значительное количество энергии, что обуславливает низкое тепловыделение и увеличивает эксплуатационный ресурс редуктора.

  3. способность передавать высокие мощности - высокий КПД и незначительному механические потери позволяют передавать большие мощности на выходной вал, что в повышает энергоэффективность установки в целом.

  4. надежность работы при частых пусках и неравномерной нагрузке – данные режимы работы не приводят к увеличению износа в отличии от редукторов червячного типа.

  5. малый люфт выходного вала – цилиндрические редукторы обладают высокой относительно других типов редукторов кинематической точностью.

Из недостатков цилиндрических редукторов обычно выделяют следующие пункты:

  1. ограничение по передаточному числу - передаточное отношение одноступенчатого редуктора не больше 6,3.

  2. повышенная шумность - При работе цилиндрического редуктора линия контакта не постоянна, а возникает вновь при

    вхождении в контакт очередной пары зубьев.

  3. установочные габариты – использование для передачи момента только цилиндрических шестерней приводит к

    увеличению габаритных размеров редуктора.

Цилиндрические редукторы являются одним из наиболее распространенных типов редукторов, которые применяются в

различных областях, начиная от машиностроения и заканчивая робототехникой. Основной причиной такого распространения является высокий КПД цилиндрических редукторов, что делает его использование наиболее экономически выгодным.

Скачать статью полностью