Двухступенчатые редукторы

Как известно, особый механизм, который состоит из червячных или зубчатых передач, представляет из себя отдельный агрегат, служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины называется редуктором. Главная задача редуктора – уменьшить частоту вращения и увеличить крутящий момент, понизить угловую скорость и соответственно, повысить вращающий момент ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редукторы могут быть спроектированы по заданной нагрузке без указания конкретного вида использования, либо для привода определенной машины.

Можно выделить следующие классификации редукторов:

  1. по числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые);
  2. по типу передачи, (червячные, зубчатые, зубчато-червячные);
  3. по типу зубчатых колес (конические, цилиндрические, коническо-цилиндрические);
  4. по характерным особенностям схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью);
  5. по относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные).
редуктор двухступенчатый

На сегодняшний день одним из самых востребованных является редуктор двухступенчатый, в конструкции которого заложены все достоинства многоступенчатых коробок передач и одноступенчатых редукторов. Две ступени позволяют изменять передаточное значение, а методика расчетов очень проста, что позволяет использовать такие механизмы даже непрофессионалам.

Редуктор двухступенчатый может быть любого типа (червячный, ременный, цепной, винтовой), а, следовательно, и методики расчёта для каждого типа используются свои. Цилиндрический двухступенчатый редуктор используется сегодня чаще всего, так как он имеет высокую нагрузочную способность и КПД, если же в компоновке двигателя и машины оси валов пересекаются под углом 90°, то необходимо применять конические или коническо-цилиндрические двухступенчатые или даже трехступенчатые редукторы.

Высокое передаточное значение при очень низком шуме могут обеспечить редукторы, в которых использованы червячные передачи, но их КПД и ресурс не высок. Все модели редукторов стандартизованы и серийно выпускаются специализированными машиностроительными заводами, ведь спектр их использования многообразен и широк.

Так, например, редуктор Ц2У-Н, который относится к типу зубчатых цилиндрических двухступенчатых механизмов, служит для увеличения крутящих моментов и уменьшения частоты вращения и применяется в разных регионах:

  • с умеренным климатом (исполнение У);
  • с сухим и или влажным тропическим климатом (исполнение Т).

Категории размещения могут быть следующие:

  • 1 – открытый воздух;
  • 2 – работа под навесом;
  • 3 – в закрытых помещениях;
  • 4 – в помещениях с регулируемым климатом.

Сегодня купить редуктор Ц2У достаточно легко, но очень важно знать при этом необходимую информацию. Такую, например, как вариант сборки редуктора, особую характеристику, показывающую, как на редукторе расположены входной и выходной вал относительно друг друга и относительно корпуса редуктора. В некоторых случаях вариант сборки обозначает особенность конструкции выходного вала.
Без «варианта сборки» невозможно изготовить редуктор, так как от него напрямую зависит, какие детали будут устанавливаться в редуктор.

Наиболее распространенная таблица вариантов сборки:

Серия (тип) - Габариты - Характеристика зацепления - Исполнение - Передаточное число - Вариант сборки - Исполнение входного вала - Исполнение выходного вала - Климатическое исполнение

Пример:
Редуктор Ц2У-315Н-40-11-Квх-М-У2

Ц2У – тип редуктора (цилиндрический двухступенчатый горизонтальный)
315 – межосевое расстояние тихоходной ступени
Н – в редукторе используется зубчатое зацепление с профилем Новикова
40 – передаточное число
11 – вариант сборки
Квх – конический входной вал
М – выходной вал в виде зубчатой полумуфты
У2 – климатическое исполнение.

Если вы видите объявления, что компания или завод предлагает продать редуктор Ц2У, не спешите приобретать продукцию, заранее не поинтересовавшись ее характеристиками и качеством. Ошибки при расчете и выборе редуктора могут неминуемо привести к преждевременному выходу его из строя и, естественно, к дополнительным денежным расходам.

Поэтому работу по тому, как выбрать и рассчитать цилиндрический двухступенчатый редуктор необходимо доверять опытным профессионалам, которые учтут все факторы, начиная от расположения редуктора в пространстве и условий работы и заканчивая температуры его нагрева в процессе эксплуатации. Сделав соответствующий расчет двухступенчатого редуктора, специалисты обеспечат подбор оптимального механизма и посоветуют, какой редуктор лучше подойдет непосредственно под ваш привод.

Если тип редуктора уже определен, то следующим этапом является определение габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик, а затем проведение проверочных расчетов.
Какие исходные данные должны быть установлены? Это прежде всего кинематическая схема привода, содержащая следующие данные:

  • вид приводной машины (двигателя);
  • требуемый крутящий момент на выходном валу Ттреб, Нхм, либо - мощность двигательной установки Ртреб, кВт;
  • частота вращения входного вала редуктора nвх, об/мин;
  • частота вращения выходного вала редуктора nвых, об/мин;
  • характер нагрузки (равномерная или неравномерная, реверсивная или нереверсивная, наличие и величина перегрузок, наличие толчков, ударов, вибраций);
  • требуемая длительность эксплуатации редуктора в часах;
  • средняя ежесуточная работа в часах;
  • количество включений в час;
  • продолжительность включений с нагрузкой, ПВ %;
  • условия окружающей среды (температура, условия отвода тепла);
  • продолжительность включений под нагрузкой;
  • радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной
  • части концов выходного вала F вых и входного вала F вх.

Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик

Исходные данные для выбора двухступенчатого редуктора

Кинематическая схема привода, содержащая следующие данные:

вид приводной машины (двигателя);
требуемый крутящий момент на выходном валу Ттреб, Нхм, либо мощность двигательной установки Ртреб, кВт;
частота вращения входного вала редуктора nвх, об/мин;
частота вращения выходного вала редуктора nвых, об/мин;
характер нагрузки (равномерная или неравномерная, реверсивная или нереверсивная, наличие и величина перегрузок, наличие толчков, ударов, вибраций);
требуемая длительность эксплуатации редуктора в часах;
средняя ежесуточная работа в часах;
количество включений в час;
продолжительность включений с нагрузкой, ПВ %;
условия окружающей среды (температура, условия отвода тепла);
продолжительность включений под нагрузкой;
радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала F вых и входного вала F вх;

При выборе габарита редуктора производиться расчет следующих параметров

Передаточное число

U= nвх/nвых (1)

Наиболее экономичной является эксплуатация редуктора при частоте вращения на входе менее 1500 об/мин, а с целью более длительной безотказной работы редуктора рекомендуется применять частоту вращения входного вала менее 900 об/мин.

Передаточное число округляют в нужную сторону до ближайшего числа. По специальной таблице отбираются типы редукторов удовлетворяющих заданному передаточному числу.

Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора

Трасч =Ттреб х Креж , (2)

где

Ттреб - требуемый крутящий момент на выходном валу, Нхм (исходные данные, либо формула 3)

Креж – коэффициент режима работы

При известной мощности двигательной установки:

Ттреб= (Ртреб х U х 9550 х КПД)/ nвх , (3)

где

Ртреб - мощность двигательной установки, кВт

nвх - частота вращения входного вала редуктора (при условии что вал двигательной установки напрямую без дополнительной передачи передает вращение на входной вал редуктора), об/мин

U – передаточное число редуктора, формула 1

КПД - коэффициент полезного действия редуктора

Коэффициент режима работы определяется как произведение коэффициентов:

Для зубчатых редукторов:

Креж=К1 х К2 х К3 х КПВ х Крев (4)

Для червячных редукторов:

Креж=К1 х К2 х К3 х КПВ х Крев х Кч (5)

где

К1 – коэффициент типа и характеристик двигательной установки, таблица 2

К2 – коэффициент продолжительности работы

К3 – коэффициент количества пусков.

КПВ – коэффициент продолжительности включений.

Крев – коэффициент реверсивности , при нереверсивной работе Крев=1,0 при реверсивной работе Крев=0,75

Кч – коэффициент, учитывающий расположение червячной пары в пространстве. При расположении червяка под колесом Кч = 1,0, при расположении над колесом Кч = 1,2. При расположении червяка сбоку колеса Кч = 1,1.

Расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора

Fвых.расч = Fвых х Креж , (6)

где

F вых - радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала (исходные данные), Н

Креж - коэффициент режима работы (формула 4,5)

Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям

3.1. Тном > Трасч, (7)

где

Тном – номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, приводимый в данном каталоге в технических характеристиках для каждого редуктора, Нхм

Трасч - расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм

3.2. Fном > Fвых.расч (8)

где

Fном – номинальная консольная нагрузка в середине посадочной части концов выходного вала редуктора, приводимая в технических характеристиках для каждого редуктора, Н.

Fвых.расч - расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора (формула 6), Н.

3.3. Р вх.расч < Р терм х Кт , (9)

где

Р вх.расч – расчетная мощность электродвигателя (формула 10), кВт

Р терм – термическая мощность, значение которой приводится в технических характеристиках редуктора, кВт

Кт - температурный коэффициент.
Расчетная мощность электродвигателя определяется:

Р вх.расч=( Твых х nвых)/(9550 х КПД), (10)

где

Твых - расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм

nвых - частота вращения выходного вала редуктора, об/мин.

Редуктор двухступенчатый цилиндрический типа Ц2У (1Ц2У): 100, 125, 160, 200, 250, 315 применяется при:

  • нагрузке постоянной и переменной одного направления и реверсивной
  • работе длительного характера или с периодическими остановками
  • при вращении валов в любую сторону;
  • при частоте вращения входного вала не более 1800 об/мин;
  • при атмосфере типов I и II по ГОСТ 15150-69 при запыленности воздуха не более 10 мг /куб.м;
  • в климатическом исполнении У, Т для категории размещения 1...3 и климатическом исполнении УХЛ и О для категорий размещения 4 по ГОСТ 15150-69.

Портал Редукторостроения rus-reduktor.ru


Интервью

Парубец В. И. НТЦ Редуктор

Генеральный директор НТЦ Редуктор В.И.Парубец дал интервью, посвященное 20-летию предприятия.

«БОРОТЬСЯ И ИСКАТЬ! НАЙТИ И НЕ СДАВАТЬСЯ!»

Интервью В.И. Парубца к 20-Летию образования НТЦ «Редуктор»

Корреспондент:

Подробнее

Опросы

Как вы попали на сайт: