Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:
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
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 на выходном валу – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность , коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.
Номинальный крутящий момент – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.
Максимальный вращающий момент {M2max] – 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 – крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.
Расчетный крутящий момент – 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.
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 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| <2 | 2-8 | 9-16h | 17-24 | ||
| Плавный запуск, статичный режим эксплуатации, ускорение массы средней величины | <10 | 0,75 | 1 | 1,25 | 1,5 |
| 10-50 | 1 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | |
| 80-100 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2 | |
| 100-200 | 1,5 | 1,75 | 2 | 2,2 | |
| Умеренная нагрузка при запуске, переменный режим, ускорение массы средней величины | <10 | 1 | 1,25 | 1,5 | 1,75 |
| 10-50 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2 | |
| 80-100 | 1,5 | 1,75 | 2 | 2,2 | |
| 100-200 | 1,75 | 2 | 2,2 | 2,5 | |
| Эксплуатация при тяжелых нагрузках, переменный режим, ускорение массы большой величины | <10 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2 |
| 10-50 | 1,5 | 1,75 | 2 | 2,2 | |
| 80-100 | 1,75 | 2 | 2,2 | 2,5 | |
| 100-200 | 2 | 2,2 | 2,5 | 3 | |
Правильно рассчитанная мощность привода помогает преодолевать механическое сопротивление трения, возникающее при прямолинейных и вращательных движениях.
Элементарная формула расчета мощности [Р] – вычисление соотношения силы к скорости.
При вращательных движениях мощность вычисляется как соотношение крутящего момента к числу оборотов в минуту:
P = (MxN)/9550
где
M – крутящий момент;
N – количество оборотов/мин.
Выходная мощность вычисляется по формуле:
P2 = P x Sf
где
P – мощность;
Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент).
ВАЖНО!
Значение входной мощности всегда должно быть выше значения выходной мощности, что оправдано потерями при зацеплении:
P1 > P2
Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.
Расчет КПД рассмотрим на примере червячного редуктора. Он будет равен отношению механической выходной мощности и входной мощности:
ñ [%] = (P2/P1) x 100
где
P2 – выходная мощность;
P1 – входная мощность.
ВАЖНО!
В червячных редукторах P2 < P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.
Чем выше передаточное отношение, тем ниже КПД.
На КПД влияет продолжительность эксплуатации и качество смазочных материалов, используемых для профилактического обслуживания мотор-редуктора.
Таблица 4. КПД червячного одноступенчатого редуктора
| Передаточное число | КПД при a w , мм | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | |
| 8,0 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 | 0,95 | 0,96 |
| 10,0 | 0,87 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 | 0,95 |
| 12,5 | 0,86 | 0,87 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 |
| 16,0 | 0,82 | 0,84 | 0,86 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 |
| 20,0 | 0,78 | 0,81 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 |
| 25,0 | 0,74 | 0,77 | 0,80 | 0,83 | 0,84 | 0,85 | 0,86 | 0,87 | 0,89 |
| 31,5 | 0,70 | 0,73 | 0,76 | 0,78 | 0,81 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,86 |
| 40,0 | 0,65 | 0,69 | 0,73 | 0,75 | 0,77 | 0,78 | 0,80 | 0,81 | 0,83 |
| 50,0 | 0,60 | 0,65 | 0,69 | 0,72 | 0,74 | 0,75 | 0,76 | 0,78 | 0,80 |
Таблица 5. КПД волнового редуктора
Таблица 6. КПД зубчатых редукторов
Мотор-редукторы данной группы классифицируются по типу взрывозащитного исполнения:
Показатели надежности мотор-редукторов приведены в таблице 7. Все значения приведены для длительного режима эксплуатации при постоянной номинальной нагрузке. Мотор-редуктор должен обеспечить 90% указанного в таблице ресурса и в режиме кратковременных перегрузок. Они возникают при пуске оборудования и превышении номинального момента в два раза, как минимум.
Таблица 7. Ресурс валов, подшипников и передач редукторов
По вопросам расчета и приобретения мотор редукторов различных типов обращайтесь к нашим специалистам. можно ознакомиться с каталогом червячных, цилиндрических, планетарных и волновых мотор-редукторов, предлагаемых компанией Техпривод.
Романов Сергей Анатольевич,
руководитель отдела механики
компании Техпривод.
Другие полезные материалы:
1. Цель работы
Исследование КПД редуктора при различных режимах нагружения.
2. Описание установки
Для изучения работы редуктора используется прибор марки ДП3М. Он состоит из следующих основных узлов (рис. 1): испытуемого редуктора 5, электродвигателя 3 с электронным тахометром 1, нагрузочного устройства 6, устройства для замера моментов 8, 9. Все узлы смонтированы на одном основании 7.
Корпус электродвигателя шарнирно закреплен в двух опорах 2 так, что ось вращения вала электродвигателя совпадает с осью поворота корпуса. Фиксация корпуса электродвигателя от кругового вращения осуществляется плоской пружиной 4.
Редуктор состоит из шести одинаковых прямозубых цилиндрических передач с передаточным числом 1,71 (рис. 2). Блок зубчатых колес 19 установлен на неподвижной оси 20 на шарикоподшипниковой опоре. Конструкция блоков 16, 17, 18 аналогична блоку 19. Передача крутящего момента от колеса 22 к валу 21 осуществляется через шпонку.
Нагрузочное устройство представляет собой магнитный порошковый тормоз, принцип действия которого основан на свойстве намагниченной среды оказывать сопротивление перемещению в ней ферромагнитных тел. В качестве намагничиваемой среды применена жидкая смесь минерального масла и стального порошка.
Измерительные устройства крутящего и тормозного моментов состоят из плоских пружин, создающих реактивные моменты соответственно для электродвигателя и нагрузочного устройства. На плоских пружинах наклеены тензодатчики, соединенные с усилителем.
На лицевой части основания прибора расположена панель управления: кнопка включения питания прибора «Сеть» 11; кнопка включения питания цепи возбуждения нагрузочного устройства «Нагрузка» 13; кнопка включения электродвигателя «Двигатель» 10; ручка регулирования частоты вращения электродвигателя «Регулирование скорости» 12; ручка регулирования тока возбуждения нагрузочного устройства 14; три амперметра 8, 9, 15 для измерения соответственно частоты n, момента М 1 момента М 2 .
Рис. 1. Схема установки
Рис. 2. Испытываемый редуктор
Техническая характеристика прибора ДП3М:
3. Расчетные зависимости
Определение КПД редуктора основано на одновременном измерении моментов на входном и выходном валах редуктора при установившемся значении частоты вращения. При этом расчет КПД редуктора производится по формуле:
= , (1)
где М 2 – момент, создаваемый нагрузочным устройством, Н×м; М 1 – момент, развиваемый электродвигателем, Н×м; u – передаточное число редуктора.
4. Порядок выполнения работы
На первом этапе при заданной постоянной частоте вращения электродвигателя производится исследование КПД редуктора в зависимости от момента, создаваемого нагрузочным устройством.
Сначала включается электропривод и ручкой регулировки скорости устанавливается заданная частота вращения. Ручка регулировки тока возбуждения нагрузочного устройства устанавливается в нулевое положение. Включается цепь питания возбуждения. Плавным поворотом ручки регулировки возбуждения задается первое из заданных значений момента нагрузки на валу редуктора. Ручкой регулировки скорости поддерживается заданная частота вращения. По микроамперметрам 8, 9 (рис. 1) фиксируются моменты на валу двигателя и нагрузочного устройства. Дальнейшей регулировкой тока возбуждения увеличивают момент нагрузки до следующей заданной величины. Поддерживая частоту вращения неизменной, определяют следующие значения М 1 и М 2 .
Результаты эксперимента заносятся в таблицу 1, и строится график зависимости = f(M 2) при n = const (рис. 4).
На втором этапе при заданном постоянном моменте нагрузки M 2 исследуется КПД редуктора в зависимости от частоты вращения электродвигателя.
Включается цепь питания возбуждения и ручкой регулировки тока возбуждения устанавливается заданное значение момента на выходном валу редуктора. Ручкой регулировки скорости устанавливается ряд частот вращения (от минимальной до максимальной). Для каждого скоростного режима поддерживается неизменный момент нагрузки M 2 , по микроамперметру 8 (рис. 1) фиксируется момент на валу двигателя М 1 .
Результаты эксперимента заносятся в таблицу 2, и строится график зависимости = f(n) при M 2 = const (рис. 4).
5. Заключение
Объясняется, из чего складываются потери мощности в зубчатой передаче и как определяется КПД многоступенчатого редуктора.
Перечисляются условия, позволяющие повысить КПД редуктора. Дается теоретическое обоснование полученных графиков = f(M 2); = f(n).
6. Оформление отчета
– Подготовить титульный лист (см. образец на стр. 4).
– Изобразить кинематическую схему редуктора.
Подготовить и заполнить табл. 1.
Таблица 1
от момента, создаваемого нагрузочным устройством
– Построить график зависимости
| |
Рис. 4. График зависимости = f(М 2) при n = const
Подготовить и заполнить табл. 2.
Таблица 2
Результаты исследования КПД редуктора в зависимости
от частоты вращения электродвигателя
– Построить график зависимости .
| |
|
Рис. 5. График зависимости = f(n) при M 2 = const
Дать заключение (см. пункт 5).
Контрольные вопросы
1. Опишите конструкцию прибора ДПЗМ, из каких основных узлов он состоит?
2. Какие потери мощности имеют место в зубчатой передаче и чему равен ее КПД?
3. Как изменяются от ведущего к ведомому валу такие характеристики зубчатой передачи, как мощность, крутящий момент, частота вращения?
4. Как определяется передаточное отношение и КПД многоступенчатого редуктора?
5. Перечислите условия, позволяющие повысить КПД редуктора.
6. Порядок выполнения работы при исследовании КПД редуктора в зависимости от момента, подаваемым нагрузочным устройством.
7. Порядок выполнения работы при исследовании КПД редуктора в зависимости от частоты вращения двигателя.
8. Дайте теоретическое объяснение полученных графиков = f(M 2); = f(n).
Библиографический список
1. Решетов, Д. Н. Детали машин: – учебник для студентов машинострои-тельных и механических специальностей вузов / Д. Н. Решетов. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.
2. Иванов, М. Н. Детали машин: – учебник для студентов высших техни-ческих учебных заведений / М. Н. Иванов. – 5-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 1991.– 383 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
Цель работы: 1. Определение геометрических параметров зубчатых колес и вычисление передаточных чисел.
3. построение графиков зависимости при и при .
Работу выполнил: Ф.И.О.
группа
Работу принял:
Результаты измерений и расчета параметров колес и редуктора
Число зубьев
Диаметр вершин зубьев d а , мм
Модуль m по формуле (7.3), мм
Межосевое расстояние a w по формуле (7.4), мм
Передаточное число u по формуле (7.2)
Общее передаточное число по формуле (7.1)
Кинематическая схема редуктора
Таблица 7.1
График зависимости при
η
T 2 , Н∙мм
Таблица 7.2
Опытные данные и результаты расчетов
График зависимости при
η
n , мин –1
Контрольные вопросы
1. Какие потери имеются в зубчатой передаче и каковы наиболее эффективные меры по понижению потерь в передаче?
2. Сущность относительных, постоянных и нагрузочных потерь.
3. Как изменяется КПД передачи в зависимости от передаваемой мощности?
4. Почему КПД с возрастанием степени точности зубчатых колес и передач повышается?
Лабораторная работа № 8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
Цель работы
1. Определение геометрических параметров червяка и червячного колеса.
2. Изображение кинематической схемы редуктора.
3. Построение графиков зависимости при и при .
Основные правила по технике безопасности
1. Включение установки производить с разрешения преподавателя.
2. Прибор должен подключаться к выпрямителю, а выпрямитель – к сети.
3. После окончания работы установку от сети отключить.
Описание установки
На литом основании 7 (рис. 8.1) смонтированы исследуемый редуктор 4 , электродвигатель 2 с тахометром 1 , показывающим частоту вращения, и нагрузочное устройство 5 (магнитный порошковый тормоз). На кронштейнах смонтированы измерительные устройства, состоящие из плоских пружин и индикаторов 3 и 6 , штоки которых упираются в пружины.
На панели управления размещены тумблер 11 , включающий и выключающий электродвигатель; ручка 10 потенциометра, позволяющая бесступенчато регулировать частоту вращения электродвигателя; тумблер 9 , включающий нагрузочное устройство, и ручка 8 потенциометра, позволяющая регулировать тормозной момент Т 2 .
Статор электродвигателя смонтирован на двух шарикоподшипниках, установленных в кронштейне, и может свободно поворачиваться вокруг оси, совпадающей с осью ротора. Возникший при работе электродвигателя реактивный момент полностью передается на статор и действует в направлении, противоположном вращению якоря. Такой электродвигатель называется балансирным.
Рис. 8.1. Установка ДП – 4К:
1
– тахометр; 2
– электродвигатель; 3
, 6
– индикаторы; 4
– редуктор червячный;
5
– тормоз порошковый; 7
– основание; 8
– ручка регулирования нагрузки;
9
– тумблер включения нагрузочного устройства; 10
– ручка регулирования скорости вращения электродвигателя; 11
– тумблер включения электродвигателя
Для измерения величины момента, развиваемого двигателем, к статору прикреплен рычаг, который нажимает на плоскую пружину измерительного устройства. Деформация пружины передается на шток индикатора. По отклонению стрелки индикатора можно судить о величине этой деформации. Если пружину протарировать, т.е. установить зависимость момента T 1 , поворачивающего статор, и числа делений индикатора, то при выполнении опыта можно по показаниям индикатора судить о величине момента T 1 , развиваемого электродвигателем.
В результате тарировки измерительного устройства электродвигателя установлена величина тарировочного коэффициента
Аналогичным способом определяется тарировочный коэффициент тормозного устройства:
Общие сведения
Кинематическое исследование .
Передаточное число червячной передачи
где z 2 – число зубьев червячного колеса;
z 1 – число заходов (витков) червяка.
Червяк редуктора установки ДП–4К имеет модуль m = 1,5 мм, что отвечает ГОСТ 2144–93.
Делительный диаметр червяка d 1 и коэффициент диаметра червяка q определяются решением уравнений
; (8.2)
По ГОСТ 19036–94 (исходный червяк и исходный производящий червяк) принимается коэффициент высоты головки витка .
Расчетный шаг червяка
Ход витка
Делительный угол подъема
Скорость скольжения, м/с:
, (8.7)
где n 1 – частота вращения электродвигателя, мин –1 .
Определение КПД редуктора
Потери мощности в червячном зацеплении складываются из потерь на трение в зацеплении, трение в подшипниках и гидравлических потерь на размешивание и разбрызгивание масла. Главную часть потерь составляют потери в зацеплении, зависящие от точности изготовления и сборки, жесткости всей системы (особенно жесткости вала червяка), способа смазки, материалов червяка и зубьев колеса, шероховатости контактных поверхностей, скорости скольжения, геометрии червяка и других факторов.
Общий КПД червячного редуктора
где η п – КПД, учитывающий потери в одной паре подшипников, для подшипников качения η п = 0,99…0,995;
n – число пар подшипников;
η п = 0,99 – КПД, учитывающий гидравлические потери;
η 3 – КПД, учитывающий потери в зацеплении и определяющийся по уравнению
где φ – угол трения, зависящий от материала червяка и зубьев колеса, шероховатости рабочих поверхностей, качества смазки и скорости скольжения.
Опытное определение КПД редуктора основано на одновременном и независимом измерении крутящих моментов Т 1 на входном и Т 2 на выходном валах редуктора. КПД редуктора можно определить по уравнению
где Т 1 – крутящий момент на валу электродвигателя;
Т 2 – крутящий момент на выходном валу редуктора.
Опытные значения крутящих моментов определяются по зависимостям
где μ 1 и μ 2 – тарировочные коэффициенты;
k 1 и k 2 – соответственно показания индикаторов измерительных устройств двигателя и тормоза.
Порядок выполнения работы
2. По данным табл. 8.1 отчета построить кинематическую схему червячной передачи, для чего использовать условные обозначения, показанные на рис. 8.2 (ГОСТ 2.770–68).
Рис. 8.2. Условное обозначение червячной передачи
с цилиндрическим червяком
3. Включить электродвигатель и поворотом ручки 10 потенциометра (см. рис. 8.1) установить частоту вращения вала электродвигателя n 1 = 1200 мин -1 .
4. Установить стрелки индикаторов в нулевое положение.
5. Поворотом ручки 8 потенциометра нагружать редуктор различными моментами Т 2 .
Снятие показаний индикатора измерительного устройства электродвигателя должно производиться при выбранной частоте вращения электродвигателя.
6. Записать в табл. 8.2 отчета показания индикатора.
7. По формулам (8.8) и (8.9) вычислить значения Т 1 и Т 2 . Результаты вычислений занести в ту же таблицу.
8. По данным табл. 8.2 отчёта построить график при .
9. Аналогичным способом провести опыты при и переменной частоте вращения. Опытные данные и результаты расчетов занести в табл. 8.3 отчета.
10. Построить график зависимости при .
Образец оформления отчета
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:
Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:
Важно! Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.
Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи
| Тип редуктора | Число ступеней | Тип передачи | Расположение осей |
|---|---|---|---|
| Цилиндрический | Одна или несколько цилиндрических | Параллельное |
|
| Параллельное/соосное |
|||
| Параллельное |
|||
| Конический | Коническая | Пересекающееся |
|
| Коническо-цилиндрический | Коническая | Пересекающееся/скрещивающееся |
|
| Червячный | Червячная (одна или две) | Скрещивающееся |
|
| Параллельное |
|||
| Цилиндрическо-червячный или червячно-цилиндрический | Цилиндрическая (одна или две) | Скрещивающееся |
|
| Планетарный | Два центральных зубчатых колеса и сателлиты (для каждой ступени) | ||
| Цилиндрическо-планетарный | Цилиндрическая (одна или несколько) | Параллельное/соосное |
|
| Коническо-планетарный | Коническая (одна) Планетарная (одна или несколько) | Пересекающееся |
|
| Червячно-планетарный | Червячная (одна) | Скрещивающееся |
|
| Волновой | Волновая (одна) |
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
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 на выходном валу - вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность , коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.
Номинальный крутящий момент - 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 - крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.
Расчетный крутящий момент - 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.
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 |
|||
|---|---|---|---|---|---|
| Плавный запуск, статичный режим эксплуатации, ускорение массы средней величины | |||||
| Умеренная нагрузка при запуске, переменный режим, ускорение массы средней величины | |||||
| Эксплуатация при тяжелых нагрузках, переменный режим, ускорение массы большой величины | |||||
Правильно рассчитанная мощность привода помогает преодолевать механическое сопротивление трения, возникающее при прямолинейных и вращательных движениях.
Элементарная формула расчета мощности [Р] - вычисление соотношения силы к скорости.
При вращательных движениях мощность вычисляется как соотношение крутящего момента к числу оборотов в минуту:
P = (MxN)/9550
где
M - крутящий момент;
N - количество оборотов/мин.
Выходная мощность вычисляется по формуле:
P2 = P x Sf
где
P - мощность;
Sf - сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент).
Важно! Значение входной мощности всегда должно быть выше значения выходной мощности, что оправдано потерями при зацеплении: P1 > P2
Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.
Расчет КПД рассмотрим на примере червячного редуктора. Он будет равен отношению механической выходной мощности и входной мощности:
η [%] = (P2/P1) x 100
где
P2 - выходная мощность;
P1 - входная мощность.
Важно! В червячных редукторах P2 < P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.
Чем выше передаточное отношение, тем ниже КПД.
На КПД влияет продолжительность эксплуатации и качество смазочных материалов, используемых для профилактического обслуживания мотор-редуктора.
Таблица 4. КПД червячного одноступенчатого редуктора
| Передаточное число | КПД при a w , мм | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | |
| 8,0 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 | 0,95 | 0,96 |
| 10,0 | 0,87 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 | 0,95 |
| 12,5 | 0,86 | 0,87 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 |
| 16,0 | 0,82 | 0,84 | 0,86 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 |
| 20,0 | 0,78 | 0,81 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,88 | 0,89 | 0,90 | 0,91 |
| 25,0 | 0,74 | 0,77 | 0,80 | 0,83 | 0,84 | 0,85 | 0,86 | 0,87 | 0,89 |
| 31,5 | 0,70 | 0,73 | 0,76 | 0,78 | 0,81 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,86 |
| 40,0 | 0,65 | 0,69 | 0,73 | 0,75 | 0,77 | 0,78 | 0,80 | 0,81 | 0,83 |
| 50,0 | 0,60 | 0,65 | 0,69 | 0,72 | 0,74 | 0,75 | 0,76 | 0,78 | 0,80 |
Таблица 5. КПД волнового редуктора
Таблица 6. КПД зубчатых редукторов
По вопросам расчета и приобретения мотор редукторов различных типов обращайтесь к нашим специалистам. C каталогом червячных, цилиндрических, планетарных и волновых мотор-редукторов , предлагаемых компанией Техпривод можно ознакомиться на сайте.
Романов Сергей Анатольевич,
руководитель отдела механики
компании Техпривод
