Ц2У-315Н, Ц2У-355Н, Ц2У-400Н

Выбор любого редуктора осуществляется в три этапа:

1.       Выбор типа редуктора
2.       Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик.
3.       Проверочные расчеты 

1. Выбор типа редуктора
1.1 Исходные данные:
Кинематическая схема привода с указанием всех механизмов подсоединяемых к редуктору, их пространственного расположения относительно друг друга с указанием мест крепления и способов монтажа редуктора.
1.2 Определение расположения осей валов редуктора в пространстве.

Цилиндрические редукторы:
Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости – горизонтальный цилиндрический редуктор.
Ось входного и выходного вала редуктора параллельны друг другу и лежат только в одной вертикальной плоскости – вертикальный цилиндрический редуктор.
Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении при этом эти оси лежат на одной прямой (совпадают) – соосный цилиндрический или планетарный редуктор.

Коническо-цилиндрические редукторы:
Ось входного и выходного вала редуктора перпендикулярны друг другу и лежат только в одной горизонтальной плоскости.

Червячные редукторы:
Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – одноступенчатый червячный редуктор.
Ось входного и выходного вала редуктора может находиться в любом пространственном положении, при этом они параллельны друг другу и не лежат в одной плоскости, либо они скрещиваются под углом 90 градусов друг другу и не лежат в одной плоскости – двухступенчатый редуктор.
1.3 Определение способа крепления, монтажного положения и варианта сборки редуктора.
Способ крепления редуктора и монтажное положение (крепление на фундамент или на ведомый вал приводного механизма) определяют по приведенным в каталоге техническим характеристикам для каждого редуктора индивидуально.
Вариант сборки определяют по приведенным в каталоге схемам. Схемы «Вариантов сборки» приведены в разделе «Обозначение редукторов».
1.4 Дополнительно при выборе типа редуктора могут учитываться следующие факторы
      1) Уровень шума
— наиболее низкий - у червячных редукторов
— наиболее высокий - у цилиндрических и конических редукторов

      2) Коэффициент полезного действия
— наиболее высокий - у планетарных и одноступенчатых цилиндрических редукторах
— наиболее низкий - у червячных, особенно двухступенчатых

Червячные редукторы предпочтительно использовать в повторно-кратковременных режимах эксплуатации

      3) Материалоемкость для одних и тех же значений крутящего момента на тихоходном валу
— наиболее высокая - у конических
— наиболее низкая - у планетарных одноступенчатых

      4) Габариты при одинаковых передаточных числах и крутящих моментах:
— наибольшие осевые - у соосных и планетарных
— наибольшие в направлении перпендикулярном осям – у цилиндрических
— наименьшие радиальные – к планетарных.

      5) Относительная стоимость руб/(Нм) для одинаковых межосевых расстояний:
— наиболее высокая - у конических
— наиболее низкая – у планетарных

2. Выбор габарита (типоразмера) редуктора и его характеристик
2.1. Исходные данные
Кинематическая схема привода, содержащая следующие данные:
— вид приводной машины (двигателя);
— требуемый крутящий момент на выходном валу Т_треб, Нхм, либо мощность двигательной установки Р_треб, кВт;
— частота вращения входного вала редуктора n_вх, об/мин;
— частота вращения выходного вала редуктора n_вых, 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;

2.2. При выборе габарита редуктора производиться расчет следующих параметров:
      2.2.1. Передаточное число
U= n_вх/n_вых ,       (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 согласно таблицы 1.
По таблице отбираются типы редукторов удовлетворяющих заданному передаточному числу.
      2.2.2. Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора
Т_расч =Т_треб х К_реж ,   (2)
            где
            Т_треб - требуемый крутящий момент на выходном валу, Нхм (исходные данные, либо формула 3)
            К_реж – коэффициент режима работы
            При известной мощности двигательной установки:
Т_треб= (Р_треб х U х 9550 х КПД)/ n_вх , (3)
            где
            Р_треб - мощность двигательной установки, кВт
            n_вх - 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:
К_реж=К₁ х К₂ х К₃ х К_ПВ х К_рев  ,   (4)
            Для червячных редукторов:
К_реж=К₁ х К₂ х К₃ х К_ПВ х К_рев х К_ч ,    (5)
            где
            К₁ – коэффициент типа и характеристик двигательной установки, таблица 2
            К₂ – коэффициент продолжительности работы таблица 3
            К₃ – коэффициент количества пусков таблица 4
            К_ПВ – коэффициент продолжительности включений таблица 5
            К_рев – коэффициент реверсивности , при нереверсивной работе К_рев=1,0 при реверсивной работе К_рев=0,75
            К_ч – коэффициент, учитывающий расположение червячной пары в пространстве. При расположении червяка под колесом К_ч = 1,0, при расположении над колесом К_ч = 1,2. При расположении червяка сбоку колеса К_ч = 1,1. 
      2.2.3. Расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора
F_{вых.расч} = F_вых х К_реж ,     (6)
            где
            F _вых - радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала (исходные данные), Н
            К_реж - коэффициент режима работы (формула 4,5)

3. Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям:
     1)   Т_ном  > Т_расч,      (7)
            где
            Т_ном – номинальный крутящий момент на выходном валу редуктора, приводимый в данном каталоге в технических характеристиках для каждого редуктора, Нхм
            Т_расч - расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм
     2)     F_ном  > F_{вых.расч}  ,         (8)
            где
            F_ном – номинальная консольная нагрузка в середине посадочной части концов выходного вала редуктора, приводимая в технических характеристиках для каждого редуктора, Н.
            F_{вых.расч}  - расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора (формула 6), Н.

      3)     Р _{вх.расч} < Р _терм х К_т , (9)
            где
            Р _{вх.расч} – расчетная мощность электродвигателя (формула 10), кВт
            Р _терм – термическая мощность, значение которой приводится в технических характеристиках редуктора, кВт
            К_т - температурный коэффициент, значения которого приведены в таблице 6
 Расчетная мощность электродвигателя определяется:
            Р _{вх.расч}=( Т_вых х n_вх)/(9550 х U),         (10)
            где
            Т_вых - расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2), Нхм
            n_вых - частота вращения входного вала редуктора, об/мин
            U – передаточное число редуктора

       А) Для цилиндрических редукторов:
— одноступенчатых - 0,99
— двухступенчатых - 0,98
— трехступенчатых - 0,97
— четырехступенчатых - 0,95

       Б) Для конических редукторов:
— одноступенчатых - 0,98
— двухступенчатых - 0,97

       В) Для коническо-цилиндрических редукторов – как произведение значений конической и цилиндрической частей редуктора.

       Г) Для червячных редукторов КПД приводиться в технических характеристиках для каждого редуктора для каждого передаточного числа. 

ПРИМЕР ВЫБОРА РЕДУКТОРА

Кинематическая схема

Транспортер для сыпучих материалов
Требуемый крутящий момент на выходном валу Т_треб, = 1800 Нхм
Асинхронный электродвигатель n_вх, =1500 об/мин
Обороты на выходном валу редуктора n_вых = 40 об/мин
Работа непрерывная, нереверсивная, толчки средней силы
Радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части концов выходного вала F _вых = 5000 Н
Средняя ежесуточная работа 7 часов
Количество включений в час до 10
Продолжительность включений с нагрузкой, ПВ 100 %
Условия окружающей среды: температура до 30^oС, условия отвода тепла – естественное охлаждение воздухом окружающей среды

Выбор типа редуктора
Исходя из расположения осей входного и выходного вала в пространстве, выбираем цилиндрический горизонтальный редуктор. Крепление редуктора на фундамент. Вариант сборки редуктора 12.

Выбор габарита редуктора
1) Передаточное число редуктора (формула 1)
                U = 1500/40= 37,5
По таблице 1 выбираем передаточное отношение редуктора 40. Это передаточное отношение имеют редукторы 1Ц2У, РМ, РЦД, Ц2, 1Ц3У, Ц3У…(Н), Ц3Н
2) Определим коэффициент режима работы (формула 4)
 К_реж= 1,0 х 1,0 х 1,2 х 1,0 х 1,0 = 1,2
3) Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора (формула 2)
 Т_расч = 1800 х 1,2 = 2160 Нхм
4) Расчетная радиальная консольная нагрузка (формула 6)
F_{вых.расч} = 5000 х 1,2 = 6000 Н
5) Исходя из соблюдения условия формулы 7,8, наиболее эффективно использование в данном приводе  редуктора 1Ц2У-200-40-12 со следующими характеристиками: Т_ном = 2500 Нхм; F_ном = 12500 Н.