[RUS] [ENG]
8 (351-44) 44-240 многоканальный
mail@evroprivod.ru

Редукторы и мотор-редукторы NMRV, NRV, DRV, 7МЧ, 9МЧ - Расчет и выбор

Червячные редукторы

NMRV-030, NMRV-040, NMRV-050

NMRV-063, NMRV-075, NMRV-090

NMRV-110, NMRV-130, NMRV-150

Червячные редукторы и мотор-редукторы являются приводом общего назначения предназначены для изменения крутящих моментов и частоты вращения.

За счет своей универсальности нашли широкое применение практически во всех областях производственной индустрии.

Редукторы рассчитаны на длительную работу до 24 ч. в сутки или с периодическими остановками; работу в непрерывном и повторно-кратковременном режимах, при вращении валов в любую сторону, в различных пространственных положения

Выбор передаточного числа и оборотов на выходе из редуктора


n1 – количество оборотов на входе в редуктор, об/мин

количество оборотов на входе редуктора в зависимости от выбранного типа привода или электродвигателя.

n2 – количество оборотов на выходе из редуктора, об/мин

Эта величина определяется требуемым количеством оборотов для данного механизма или устройства.

i – передаточное число редуктора.

Величина, полученная от деления количества зубьев червячного колеса на количество заходов червячного вала. Определяется отношением: (формула 1)

 i =  n1 / n2                       (1) 

Выбор типоразмера редуктора по мощности


P1 – мощность на входном валу, KW

мощность на входе редуктора в зависимости от выбранного типа привода или электродвигателя.

P2 – мощность на выходном валу, KW

мощность на выходе редуктора. Эта величина определяется требуемой мощностью для данного механизма или устройства.

 Зависимость мощности на входе в редуктор и на выходе определяется следующим отношением: (формула 2)

 ŋd s) = (P2 / P1) x 100%    (2)

 где:

ŋd – динамический коэффициент полезного действия редуктора

Значение КПД вычислены экспериментальным путем для редукторов по результатам длительной обкатки при нормальной скорости вращения и установившейся рабочей температуре корпуса редуктора. Значения приведены в таблице КПД.

ŋs - статический коэффициент полезного действия редуктора.

данный коэффициент возникает при запуске редуктора, значительно снижает крутящий момент. При наличии переменных нагрузок (например, поднятие груза) вместо динамического коэффициента определяющим является статический коэффициент. Значения приведены в таблице КПД.

 

Типоразмер

КПД

Передаточное число

7,5

10

15

20

25

30

40

50

60

80

100

NMRV030

ηd(1400)

0.85

0.82

0.77

0.73

0.68

0.65

0.59

0.55

0.51

0.44

 

ηs

0.67

0.63

0.55

0.5

0.43

0.39

0.35

0.31

0.27

0.23

 

NMRV040

ηd(1400)

0.87

0.85

0.82

0.78

0.75

0.7

0.65

0.62

0.58

0.52

0.47

ηs

0.71

0.67

0.6

0.55

0.51

0.45

0.4

0.36

0.32

0.28

0.24

NMRV050

ηd(1400)

0.88

0.86

0.82

0.79

0.76

0.72

0.67

0.63

0.59

0.53

0.49

ηs

0.7

0.66

0.59

0.55

0.51

0.44

0.39

0.35

0.32

0.27

0.23

NMRV063

ηd(1400)

0.88

0.87

0.83

0.81

0.78

0.74

0.7

0.66

0.62

0.57

0.51

ηs

0.71

0.67

0.6

0.55

0.51

0.45

0.4

0.36

0.33

0.28

0.24

NMRV075

ηd(1400)

0.89

0.88

0.85

0.82

0.8

0.76

0.72

0.69

0.65

0.6

0.55

ηs

0.71

0.68

0.61

0.57

0.53

0.46

0.42

0.38

0.35

0.29

0.26

NMRV090

ηd(1400)

0.9

0.89

0.86

0.84

0.82

0.78

0.75

0.72

0.68

0.63

0.59

ηs

0.73

0.7

0.64

0.6

0.56

0.49

0.45

0.41

0.38

0.32

0.28

NMRV110

ηd(1400)

0.9

0.89

0.86

0.85

0.84

0.79

0.78

0.75

0.72

0.67

0.63

ηs

0.72

0.69

0.63

0.62

0.59

0.48

0.48

0.44

0.41

0.36

0.32

NMRV130

ηd(1400)

0.91

0.89

0.87

0.86

0.84

0.8

0.78

0.75

0.72

0.68

0.64

ηs

0.72

0.69

0.63

0.61

0.58

0.49

0.46

0.43

0.39

0.34

0.3

P1n – требуемая минимальная мощность электродвигателя, KW

Определяется следующим произведением (формула 3)

 P1n ≥ P1 x fs      (3)

где:

fs – сервис-фактор. Значение показывающее, насколько большой запас прочности должен иметь редуктор для обеспечения требуемой устойчивости к перегрузкам. Значение сервис-фактора для каждого исполнения редуктора указано в таблицах технических характеристик.

В зависимости назначения самого привода требуемый сервис-фактор может иметь различные значения для различных условий работы:

Легкий режим работы – нагрузка  спокойная безударная, момент инерции ротора электродвигателя больше момента инерции нагрузки, приведённого к быстроходному валу. Это условие почти всегда выполняется, если передаточное отношение редуктора достаточно велико.

К данному типу нагрузки можно отнести следующие механизмы:

Мешалки для чистых жидкостей, загрузочные устройства для печей, тарельчатые питатели, генераторы, центробежные насосы, транспортеры с равномерно распределенной нагрузкой, шнековые или ленточные транспортеры для легких сыпучих материалов, вентиляторы, сборочные конвейеры, небольшие мешалки, подъемники малой грузоподъемности, подъемные платформы, очистительные машины, фасовочные машины, контрольные машины.

fs

Количество часов работы в день

Количество пусков редуктора в час

2

4

8

16

32

63

125

250

500

4

0,8

0,8

0,9

0,9

1,0

1,1

1,1

1,2

1,2

8

1,0

1,0

1,1

1,1

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

16

1,3

1,3

1,3

1,3

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

24

1,5

1,5

1,5

1,5

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

Средний режим работы –  нагрузка с умеренными ударами, момент инерции нагрузки, приведенный к  быстроходному валу, не более чем в три раза превышает момент инерции ротора двигателя.

К данному типу нагрузки относятся:

Мешалки для     вязких жидкостей и твердых материалов, ленточные транспортеры,          средние лебедки, канализационные шнеки, волоконные установки, вакуумные фильтры, ковшовые элеваторы, краны, устройства подачи в дерево обрабатывающих станках, подъемники, балансировочные машины, резьбонарезные станки, ленточные транспортеры для            тяжелых материалов, домкраты, раздвижные двери, скребковые   конвейеры, упаковочные машины, бетономешалки, фрезерные станки, гибочные станки, шестеренные насосы, штабелеукладчики, поворотные столы.

fs

Количество часов работы в день

Количество пусков редуктора в час

2

4

8

16

32

63

125

250

500

4

1,0

1,0

1,0

1,0

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

8

1,3

1,3

1,3

1,3

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

16

1,5

1,5

1,5

1,5

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

24

1,8

1,8

1,8

1,8

2,2

2,2

2,2

2,2

2,2

Тяжелый режим работы – нагрузка с сильными ударами – приведённый момент инерции более чем в три раза превышает момент инерции ротора электродвигателя. Характер нагрузки сказывается, прежде всего, в период пуска/останова привода, поэтому мы рекомендуем использовать устройство плавного пуска для снижения ударных нагрузок на передачу и, как следствие, повышения надёжности и долговечности привода в целом.

К данному типу нагрузки относятся:

Лебедки и подъемники для тяжелых грузов, экструдеры, резиновые каландры, прессы для кирпича, строгальные станки, шаровые мельницы, мешалки для тяжелых материалов, ножницы, прессы, центрифуги, шлифовальные станки, камнедробилки, цепные черпаковые подъемники, сверлильные станки, эксцентриковые прессы, гибочные станки, поворотные столы, барабаны, вибраторы, токарные станки, прокатные станы, мельницы для цемента.

fs

Количество часов работы в день

Количество пусков редуктора в час

2

4

8

16

32

63

125

250

500

4

1,3

1,3

1,3

1,3

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

8

1,5

1,5

1,5

1,5

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

16

1,8

1,8

1,8

1,8

2,2

2,2

2,2

2,2

2,2

24

2,2

2,2

2,2

2,2

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

 Значение требуемого сервис-фактор должно быть увеличено при следующих условиях работы редуктора:

Температура окружающего воздуха

Коэффициент увеличения

30-40 0С

1,1-1,2

40-50 0С

1,3-1,4

50-60 0С

1,5-1,6

 

Выбор типоразмера редуктора по крутящему моменту


Если требуется подобрать редуктор по данному крутящему моменту на выходном валу M2(Нхм), определяем требуемый минимальный крутящий момент развиваемый редуктором:

М2n ≥ М2 x fs      (4)

где

fs – сервис-фактор (формула 3)

М2n - подбираем ближайшее большее значение из таблиц с техническими характеристиками редукторов.

В случае необходимости связь между крутящим моментом и мощностью на редукторе устанавливает следующая формула:

P2 = ( М2 х n2 ) / ( 9550 х ŋd s))      (5)

где

P2 – мощность на выходном валу, KW

n2 – количество оборотов на выходе в редуктора, об/мин

ŋd s) - коэффициент полезного действия редуктора

Далее переходим к формуле 2

Выбор типоразмера редуктора по радиальной нагрузке


Шестерни, шкивы, установленные на выходной вал, могут создавать радиальные нагрузки, которые необходимо учитывать, чтобы избежать перегрузки и повреждения редуктора

FR – внешняя радиальная нагрузка, Н: (формула 6)

FR = (2000 x M x kr) / d ≤  FR2             (6)

где

M - крутящий момент на выходном валу редуктора, определяется по формуле 4

kr – коэффициент типа нагрузки. Может принимать следующие значения:

kr = 1,4 нагрузка от червячного вала

kr = 1,1 нагрузка от шестерни

kr = 1,5-2,5 нагрузка от V- шкива

d – диаметр шестерни, шкива в мм

FR2 - значение допустимой радиальной нагрузки, указанное в технических характеристиках на редуктор. При сравнении со значением FR необходимо учитывать, что  нагрузка FR2 приложена к центру вала. 

Выбор типоразмера редуктора по радиальной нагрузке


Помимо радиальной нагрузки на вал редуктора может действовать осевая нагрузка

А – внешняя осевая нагрузка, Н (формула 7)

А ≤ FRх 0,2           (7)

FR2 - значение допустимой радиальной нагрузки, указанное в технических характеристиках на редуктор. 

Обратимость червячной передачи


Этот параметр определяет возможность вращения входного вала при приложении определенного момента к выходному валу.

Обратимость червячного редуктора зависит от многочисленных факторов, включая угол подъема винтовой линии, передаточное отношение, смазку, температуру, чистоту обработки поверхности  червяка, вибрацию и т.д.

Обратимость червячного редуктора напрямую зависит от КПД (статического или динамического).

Возможность сделать это и усилие, при котором это произойдет, определяет степень обратимости редуктора

В случае использования редуктора для перемещения грузов высокая обратимость предупреждает инерцию движущихся частей, что позволяет избежать пиковой нагрузки на привод

В случае использования редуктора для подъема грузов высокая необратимость выбирается в случае отсутствия тормоза на валу двигателя. ВНИМАНИЕ: гарантировать от сползания груз может только внешнее тормозное устройство. 

В таблице приведена справочная информация по различным степеням обратимости/необратимости редукторов относительно динамической ŋd и статической ŋs эффективности

ŋd

Динамическая обратимость и необратимость

> 0.6

Динамическая обратимость

0.5-0.6

Переменная динамическая обратимость

0.4-0.5

Стойкая динамическая обратимость

<0.4

Динамическая необратимость

ŋs

Статическая обратимость и необратимость

> 0.55

Статическая обратимость

0.5-0.55

Переменная статическая обратимость

< 0.5

Статическая необратимость

 

Примеры выбора мотор-редуктора


Пример №1

Исходные данные:

Транспортер для сыпучих материалов

Требуемый крутящий момент на выходном валу M2 = 150 Нхм

Асинхронный электродвигатель n1, =1400 об/мин

Обороты на выходном валу редуктора n2 = 70 об/мин

Работа непрерывная, нереверсивная, толчки средней силы

Радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала F вых = 500 Н

Средняя ежесуточная работа 7 часов

Количество включений в час до 10

Условия окружающей среды: температура до 30oС

 

  1. Передаточное число редуктора i = n1/n2 = 1400/70 = 20
  2. Сервис – фактор выбираем по таблице среднего режима работы, используя данные по ежесуточной работе и количеству включений, определяем интерполяцией fs = 1,25
  3. Увеличиваем сервис – фактор, используя температурный коэффициент  fs = 1,25 х 1,1 = 1,38
  4. Считаем M2n = М2 x fs = 150 х 1,38 = 207 Нхм
  5. Подбираем редуктор NMRV 90-20 с двигателем 2,2 х 1400 с передаточным числом i=20, развиваемым крутящим моментом M2n = 249 > 207 Нхм, табличным сервис - фактором fs = 1.4 > 1,38.

      

Пример №2

Исходные данные:

Мешалка для клейкой смеси

Мощность электродвигателя Р1 = 1,5 KW

Асинхронный электродвигатель n1, =900 об/мин

Обороты на выходном валу редуктора n2 = 60 об/мин

Тяжелые условия работы. Работа непрерывная, нереверсивная, без толчков

Средняя ежесуточная работа 16 часов

Количество включений в час до 100

Условия окружающей среды: температура до 20oС

  1. Передаточное число редуктора i = n1/n2 = 900/60 = 15
  2. Сервис – фактор выбираем по таблице тяжелого режима работы, используя данные по ежесуточной работе и количеству включений, определяем интерполяцией fs = 1,9
  3. С учетом температурного коэффициента сервис – фактор составит  fs = 1,9 х 1,0 = 1,9
  4. Считаем Р1n = Р1 х fs= 1,5 х 1,9= 2,85 KW
  5. Подбираем редуктор NMRV 110-15 с двигателем 3.0 х 900 с передаточным числом i=15, мощностью Р1n = 3.0 >  2.85 KW, табличным сервис - фактором fs = 1.9 ≥ 1.9.

 

Рекомендуемые сочетания передаточных чисел и мощности привода для двухступенчатых редукторов

 

n1=1400r/min

NMRV030/040

NMRV030/050

NMRV030/063

i

n2

P1 (KW)

030

040

P1 (KW)

030

050

P1 (KW)

030

060

100

14

-

-

-

-

-

-

-

-

-

150

9.3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

200

7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

250

5.6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

300

4.7

0.09

10

30

0.18

10

30

0.22

10

30

400

3.5

0.06

10

40

0.12

10

40

0.18

10

40

500

2.8

0.06

20

25

0.09

10

50

0.18

10

50

600

2.3

0.06

20

30

0.09

20

30

0.12

20

30

750

1.9

0.06

25

30

0.09

25

30

0.12

25

30

900

1.6

0.06

30

30

0.06

30

30

0.09

30

30

1200

1.2

0.06

40

30

0.06

40

30

0.09

40

30

1500

0.93

0.06

50

30

0.06

50

30

0.06

50

30

1800

0.78

0.06

60

30

0.06

60

30

0.06

60

30

2400

0.58

0.06

60

40

0.06

60

40

0.06

60

40

3000

0.47

0.06

-

-

0.06

60

50

0.06

60

50

3200

0.44

-

80

40

-

-

-

-

-

-

4000

0.35

0.06

80

50

0.06

80

50

0.06

80

50

4800

0.29

-

-

-

0.06

80

60

-

-

-

5000

0.28

0.06

50

100

-

-

-

0.06

100

50

 

n1=1400r/min

NMRV040/075

NMRV040/090

NMRV050/110

NMRV063/130

i

n2

P1 (KW)

040

075

P1 (KW)

040

090

P1 (KW)

050

110

P1 (KW)

063

030

300

4.7

0.37

10

30

0.37

10

30

0.75

10

30

1.5

10

30

400

3.5

0.25

10

40

0.37

10

40

0.75

10

40

1

10

40

500

2.8

0.25

10

50

0.37

10

50

0.55

20

25

1

10

50

600

2.3

0.18

20

30

0.37

20

30

0.55

20

30

0.75

15

40

750

1.9

0.18

25

30

0.25

25

30

0.55

25

30

0.75

25

30

900

1.9

0.12

30

30

0.25

30

30

0.37

30

30

0.75

30

30

1200

1.2

0.12

40

30

0.18

40

30

0.25

40

30

0.55

40

30

1500

0.93

0.09

50

30

0.18

50

30

0.25

50

30

0.37

50

30

1800

0.78

0.09

60

30

0.12

60

30

0.25

60

30

0.37

60

30

2400

0.58

0.06

60

40

0.12

60

40

0.18

60

40

0.25

60

40

3000

0.47

0.06

60

50

0.09

60

50

0.12

60

50

0.25

60

50

4000

0.35

0.06

80

50

0.06

80

50

0.12

80

50

0.25

80

50

5000

0.28

0.06

100

50

0.06

100

50

0.12

100

50

0.25

100

50