Мотор-редуктор, типы и устройство

Мотор — редуктор (от англ. «reduce» — уменьшать, снижать и «мотор» — двигатель)- это электромеханическое устройство, совмещающее в одном корпусе редутор и электрический двигатель.

Главные факторы при выборе мотор-редуктора являются — величина передаваемого крутящего момента,

• окружная скорость,
• взаимное расположение осей,
• КПД (коэффициент полезного действия),
• режим работы механизма.

Передаточное число U мотор-редуктора равно произведению передаточных чисел k его ступеней

его можно также найти по формуле i=n1/n2 (n1 — частота вращения электродвигателя электрического типа, требуемое кол-во оборотов/мин)

Также можно узнать передаточное число посчитав число зубьев на ведущей и ведомой шестернях и рассчитав их отношение.

Под мощностью мотор-редуктора подразумевается — номинальная входная и выходная мощность, она находится в прямой зависимости от электродвигателя и передаточного числа

Коэффициент полезного действия — это соотношение полезной работы к затраченной. КПД мотор-редуктора аналогично равен произведению КПД его степеней.

Динамический КПД — это отношение мощности получаемой на выходном валу приложенной в входному валу на входе. Выделяют также статический КПД.

Максимальные величины передаточных чисел и КПД мотор-редукторов

Современные мотор-редукторы могут быть в горизонтальном и вертикальном исполнениях с одинаковыми параметрами.

Способы сборки корпусов мотор-редукторов (картеров): радиальный; осевой.

Радиальный — корпус собирается по осям валов, плоскость разъема расположена горизонтально.

Осевая сборка реализуется осевым перемещением закладываемых в корпус валов с зубчатыми колесами и подшипниками. В этой сборке подразумевается несколько разъемов корпуса.

Обычно мотор-редуктор имеет три ступени. Быстроходную, промежуточную и тихоходную, ступени переключаются с помощью шестерен.

Повышение момента редуктора приводит к увеличению массы, поэтому для крупногабаритной мощной техники и станков они изготавливаются индивидуально.

Компания НПП «Сервомеханизмы» предлагает три модели компактных мотор-редукторов с небольшим моментом:

MR15 (крутящий момент 3 Нм)
MR31 (крутящий момент 15 Нм)
MR40FC (крутящий момент 15 Нм)

Крепление двигателя с помощью фланца В14, по умолчанию монтирован двигатель постоянного тока 24B или 12В, следящий магнитный энкодер, у модели 40 FC встроенные концевые выключатели для контроля вращения выходного вала и вращающийся потенциометр.

Но кроме этого, мы предлагаем электродвигатели и редукторы отдельно, из которых можно скомплекторать мотор-редутор по индивидуальному запросу, а также конечно заказать готовый механизм.

Так как электродвигатели уже широко освещены на нашем сайте, рассмотрим более подробно сами редукторы, типы их передач и способы крепления к двигателю.

Cпособы соединения вала двигателя и вала редуктора:

1) вал к валу — используют если хотят уменьшить габариты и массу механизма.

2) соединение с помощью компенсирующей муфты — для компенсации смещений (угловых, осевых, радиальных) и погрешностей при сборке, но при этом габариты привода увеличиваются.

Компенсирующие муфты бывают жесткие и гибкие (упругие, эластиные), смягчающие удары.
Некоторые производители редукторов конструируют собственные полумуфты и делают один конец вала уже с полумуфтой, другая половина полумуфты со зведочкой входит в комплект.

3) соединение шестерней — червячный или коническо цилиндрический мотор-редуктор становится цилиндро червячным или цилиндро-коническо-цилиндрическим. Соединенные валы нагружаются силами, действующими на зубья шестерни.

4) клиноременная передача — также увелиничает габатиры окончательного механизма, нагузку на валы определяет сила предварительного натяжения ремней.Натяжение ремня происходит с помощью соединений шпилька-гайка, предварительно усиливают подшипниковый узел, ближний к присоединительному концу входного вала редуктора.

Мотор-редукторы с приводом от двигателя клиноременной передачей за рубежом изготавливают на базе основного (на лапах, с фланцем или насадного) исполнения редуктора.

6) насаживание мотор-редуктора на приводной вал

Насадное исполнение мотор-редуктора широко распространено и позволяет уменьшить осевые габаритные размеры. Осевую фиксацию обеспечивает гайка.

Они обычно изготавливаются по модульному принципу (из составных унифицированных частей).

а, д, и – соединение «вал к валу»,
б, е, к – соединения компенсирующей муфтой,
в, ж, л – соединения шестерней,
г, з, м – соединение клиноременной передачей.

Виды зубчатых передач

В редукторах для передачи вращательного движения применяются зубчатые колеса, образующие зубчатые зацепления, передающие движение на валы.

Зубчатые передачи бывают —

• цилиндрический (вращательное движенеи при параллельных осях, a)
• конические (вращательное движение при пересекающихся осях б)
• червячные и гипоидные — (при скрещивающихся осях, в)

Зубчатые передачи бывают с внешним и внутренним зацеплением.
Червячные зубчатые колеса выполняются цельными литыми,или кованными или составными. Степень точность зубчатых колес и передач определяется их конструкцией, назначением, скоростью и условиями работы механизмов. Зубчатое колесо с небольшим числом зубьев обычно называют шестерней, а с частыми зубьями — колесом.

Также передачи отличаются типом зацепления, отечественные мотор-редуторы изготавливают обычно с прямозубым зацеплением, тогда как на западе распространены более точные -косозубые.

Для обслуживания зубчатых передач применяют жидкие смазочные материлы, минеральные и синтетические масла. С синететическим маслом, согласно результатов исследований КПД несколько выше.

Конические передачи обычно используются при скорости до 30 м/с, червячные — до 12 м/с, глобоидные — до 20 м/с. С увеличением окружной скорости передач необходимо обеспечивать более точное изготовление колес.

Выбор подшипников и их установка в редукторах зависят от вида зацепления, нагрузки, расстояния между опорами, способа смазывания и охлаждения, условий монтажа и эксплуатации. В редукторах применяются подшипники качения и подшипниками скольжения, при скорости до 15 м/с обычно используют первые. Правильная установка подшипников качения является одним из важных параметров работы.

В последнее время были разработаны высокотехнологичные и экономически выгодные конструкции редукторов, отличающиеся долговечностью и высокой надежностью, высокими скоростями и точностью. В основном такая продукция производится в Европе, например, таковы редукторы Tramec , которые реализует наша компания.

Виды редукторов

Конические редуторы передают вращающий момент при пересекающихся осях (обычно оси ведущего и ведомого колеса пересекаются под прямым углом. Конические редуторы выполняются двух типов узкого (передадочные числа от 3 до 5) и широкого (от 1 до 2,5)
Прямозубые конические передачи применяются при окружных скоростях до 3 м/с, с тангенциальными зубьями — до 12 м/с, с круговыми шлифованными до 30 м/с.
Данный редуктор выбирается по наибольшему крутящему моменту на тихоходном валу.
Конические редуторы производятся с цельнолитыми чугунными или стальными корпусами.

Редукторы с цилиндрическими передачами могут передавать крутящие моменты в широком диапазоне, обеспечивать необходимые передаточные числа, обладают высоким КПД, простотой конструкциии, удобством монтажа, являются наиболее универсальными.

Цилиндрические передачи могут передавать крутящие моменты до 3000 кН*м, при окружных скоростях до 100м/с, они являются наиболее универсальными, подходящими под большинство задач, допускают кратковременные перегрузки, возникающие при пусках и остановках электродвигателя

По ширине зубчатых колес подразделяются на узкий и широкий тип

Коническо — цилиндрические редукторы (быстроходная ступень выполняется конической, а последующие цилиндрическими) применяются в приводах транспортеров, питателей, конвейерных лентах, механизмах подач и т.п. так как редуктор и двигатель размещаются вдоль обслуживаемого механизма, не занимая лишней площади.крышками.

Червячные редукторы распространены в промышленности, наряду с коническими.
червячные передачи преобразуют вращательное движение при скрещивающихся осях.
используются в приводах, работающих в краткосрочном и среднесрочном режимах.

Достоинства — передача больших передаточных чисел в одной ступени, возможность передачи вращения от двигателя на вал под углом 90 градусов. низкий шум и вибрация, большая точность

Недостатки — потери на трение, большой нагрев.

В глобоидной (гипоидной) передаче увеличивается число одновременно работающих зубьев червяк имеет форму глобоида.
Данный тип передачи похож на коническую, только оси пересекаются не под прямым углом и червяк- глобоид меньше чем коническая шестерея. ось ведущего вала не пересекается с осью ведомого вала.

Планетарные передача — сложный механизм, состоящий из зубчатых и фрикционных колес, их расположение напоминает планеты солнечной системы, откуда и название. Окружное усилие распределяется между несколькими колесами.

Составные части планетарной передачи:

Солнечная шестерня — находится в самом центре редутора,
Коронная шестреня (еще называют кольцевая) — на переферической стороне, она «окружает» все шестерни и имеет зубцы с внутренней стороны.
Сателлиты (еще называют планетарные) — малые шестерни между коронной и солнечной.
Водило — с внешней стороны не видно, объединяет сателлиты, имеет оси для их вращения

Существует несколько разновидностей конструктивных исполнений планетарных редукторов

В зависимости от передаточного числа могут быть 1-2-3 и многоступенчатыми, планетарные передачи могут быть объединены в одном корпусе с цилиндрическими коническими или червячными.
Валы редуктора могут располагать горизонтально и вертикально, на подшипниках скольжения (при высоких скоростях)или качения (при малых и средних скоростях)

В планетарных редукторах может быть большее количество передач. Окружное усилие распределяется между несколькими зубчатыми колесами.

Обеспечение максимальной точности способствует равномерному распределению нагрузки.

Моменты, передаваемые этими редукторами могут быть до 4000 кН*м

Для передачи больших мощностей используются зубчатые колеса меньшего диаметра, чем у цилиндрическими передач.

Планетарные передачи нуждаются в меньшем количестве масла для смазки, требуют высокой точности изготовления, имеют повышенный момент инерции

Если в редуторе несколько планетарных передач — это дифференциальный редуктор.

Классификация редукторов по ГОСТ — 29067 — 91 Редукторы и мотор-редуторы

Просмотров: 39926 | Дата публикации: Пятница, 27 июня 2014 09:05 |

Что такое редуктор в электродвигателе. Что такое мотор редуктор

Моторы-редукторы — это механизмы, объединяющие в одном корпусе и электрические двигатели и редуктор. Они незаменимые агрегаты в строительстве, а также везде, где потребуется изменение мощностей крутящих моментов или отрегулированные скорости электродвигателей. Мотор-редуктор используется для конструкций лебедок, конвейера, бетономешалки.

Виды мотор-редукторов
Независимо от фирм-изготовителей, мотор-редуктор подразделяется на виды:

цилиндрический — очень надежен, имеет немалый ресурс эксплуатационной мощности, используется для обеспечений крупной машины с высокими оборотами. Бывает шевронным, прямозубым и косозубым;

конический — имеет не параллельную, а пересекающуюся ось входного и выходного валов, что позволит использовать его с целью изменений направления кинетических передач.

Червячный — отличают этот редуктор высоким передаточным отношением, большим тепловыделением и невысоким КП
планетарный — имеет малые размеры и вес, но отличается высокими нагрузочными способностями, с которыми можно получать хорошую передаточную величину;

смешанный тип — в одном корпусе в наличии несколько передач. В современном строительстве, редуктор, совмещенный с мотором, используется очень широко. Типы редукторов выбираются в зависимость от целевых применений. В качестве смешанного редуктора приведен конически-цилиндрический:

Строительство любых зданий требует не только лишь тщательных подготовленных проектов, наличие необходимых стройматериалов, но и определенной механизации, облегчающее физические усилия людей.

Большинство же строительных механизмов работают от двигателя, а их вращательное движение передается к разным устройствам с помощью редукторов. Механизмы таких типов имеют возможность самоблокировок, потому его используют в системе для подъемов или передвижений рабочих, или материала. Это может быть лебедка, бетономешалка и другой вид строительного оборудования. Червячный редуктор используется на стройке и в козловом или башенном кране.

Рассмотрим 2 самых популярных редуктора
Червячный редуктор: его плюсы и минусы
Лучше всего редукторы червячные покупать непосредственно у производителя таких видов продукции. Например, с помощью интернет. «Червяк» имеет целый ряд положительных свойств. Особенно ценятся среди потребителя его бесшумная работа, плавный в ходу и за большие передаточные числа. В сравнении с другими он имеет меньший размер и более легкий весом. Но нужно учесть, что КПД «червяков» не слишком высоки, потому имеются ограничения по их мощности. Кроме этого, в работе частенько приходится пользоваться дополнительным охлаждением. Классификации червячного редуктора происходит по форме его зубов.

Цилиндрические мотор редукторы : их плюсы и минусы
Конкуренцию «червякам» могут составлять цилиндрические редуктора. Они представляют собой механизмы, основанные на передачах вращений между валами, которые расположены в параллельной плоскости.

Такие механизмы часто встречаются в различных станках, с помощью которых происходят обработки стройматериала. К примеру, металлорежущее оборудование или в агрегат, обрабатывающий дерево. С такими редукторами идеально работают бетоносмесители.

Цилиндрические устройства имеют много положительных характеристик:

большие выносливости механизмов;
независимость от величин сил тока и напряжений в сетях;
высокие значения КПД, которые способствуют отсутствию перегревов деталей.

Основная задача любого механизма — выполнение работы с максимально высоким коэффициентом полезного действия. К таким механизмам можно отнести и мотор редуктор, представляющие собой систему электродвигателя и редукторной коробки, которая преобразовывает его мощность в нужном направлении. Они относительно недорого стоят, достаточно надежны и имеют высокий коэффициент полезного действия.

Существует несколько популярных типов моторов редукторов, среди которых можно отметить:

Каждый их этих типов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому при выборе нужно тщательно знакомиться с их техническими характеристиками.

Этот тип моторов редукторов применяется на механизмах с непрерывным или повторно-кратковременным рабочим режимом. Они получили популярность благодаря тому, что привод очень неприхотлив и удобен, а также большим числом передаточных чисел — от 5 до 100. При работе они имеют низкий уровень вибрации, и как следствие, пониженную шумность. По чертежу мотора редуктора этого типа можно увидеть еще одну важную их особенность. Они имею функцию самоторможения, поэтому, если с его помощью поднимается груз, и двигатель, по какой-либо причине перестанет работать, редуктор остановится в одной точке и груз не упадет. При этом такой м

еханизм может прокручивать вал в обоих направлениях без предпочтительности, что особенно при использовании в строительных, конвейерных, грузоподъемных и других системах.

Наряду с очевидными достоинствами этот тип имеет и недостатки. Главный из них — низкий коэффициент полезного действия. Он не превышает 80% из-за того, что скольжение металлических поверхностей механизмов происходит на высоких скоростях. Это не позволяет делать мотор редукторы такого типа малых размеров в этом случае потери мощности будут еще более ощутимы.

Цилиндрические редукторы на сегодняшний день наиболее распространены в промышленности и технике. Они имеют высокий коэффициент полезного действия, свыше 90 %, а также малую изнашиваемость механизмов даже в самых неблагоприятных условиях. Типичным представителем является мотор редуктор 4МЦ2С применяющийся в различных областях промышленного производства. Он предназначен для долговременной работы, вплоть до круглосуточных режимов. Работает в сети 50-60 Гц, различных мощностей.

К его положительным качествам можно отнести:

• возможность вращения вала без предпочтения направления с одинаковым количеством передаточных чисел;
• высокий КПД, что позволяет значительно экономит на электроэнергии;
• широкий диапазон режимов работы на разных скоростях;
• приемлемая цена мотора редуктора данного типа делает его применение экономически оправданным;
• удобство монтажа.

Среди недостатков агрегатов данной конструкции можно выделить:

• нагрузка должна быть постоянной и в одном направлении, что значительно сужает диапазон их применения;
• механизм может работать только в неагрессивной среде. Запыленность не должна превышать 10 мг/м³;
• невозможность использования на производствах, где используются взрывоопасные материалы.

Эти моторы редукторы позволяют добиться оптимальных эксплуатационных характеристик при соосном расположении редуктора и электродвигателя. Они имеют наименьшую массу и компактны. Именно поэтому на этом принципе работает, например, мотор редуктор стеклоочистителя автомобиля. В промышленности же чаще всего используются моторы редукторы ЗПМ, которые показывают высокие эксплуатационные характеристики. Они применяются во многих промышленных агрегатах, правда этот механизм не годится для использования в агрегата для поднятия грузов.

К положительным характеристикам планетарных моторов редукторов можно отнести:

• возможность изменения нагрузки на вал, причем не только по величине, но и по времени, агрегат одинаково хорошо справляется как с прямой, так и реверсивной нагрузкой в номинальном режиме работы;
• рассчитаны на продолжительные периоды работы от 8 до 24 часов;
• возможность использования при пониженных давлениях, которые эквивалентны подъему на высоту до 1000 м над уровнем моря;
• рассчитаны для работы в климате с широким разбросом температур, от -45 до +45 ° С и повышенной влажностью. Для тропических широт двигатели специально адаптируются.

В то же время можно отметить и некоторые недостатки этих электромоторов редукторов:

• их не используют в машинах, требующих точности, поскольку существуют проблемы из-за выбора зазоров между шестернями, этим же затрудняется и ремонт моторов редукторов этого типа;
• при работе они имеют повышенный момент инерции, в чем явно уступают агрегатам цилиндрической конструкции;
• могут работать только не в агрессивной и не взрывоопасной среде.

Волновые моторы редукторы

Один из самых современных и высокотехнологичных типов этого оборудования. Волновой тип передачи, который сочетает в себе надежность зубчатой передачи с динамизмом гибких элементов, которые используются в его конструкции. Они имеют общепромышленной применение, отличаются легкостью и компактностью, а также возможностью получения большого передаточного числа при минимальном количестве движущихся частей.

К их преимуществам можно отнести:

• возможность герметизировать агрегат, отделив его от двигателя, поэтому эти редукторы можно использовать в запыленных цехах или на взрывоопасных производствах;
• хорошо работает при любых нагрузках, которые не превышают номинальную, одинаково крутит как в прямом, так и реверсивном направлении;
• нормально работает при высоких и низких давлениях;
• могут применяться на высокоточных машинах;
• обладают очень хорошей плавностью хода.

К недостаткам можно отнести:

• сниженную крутильную жесткость;
• повышенную механическую напряженность гибких элементов, которые быстро выходят их строя при неправильной эксплуатации.

Для определения технических характеристик приведем такие два мотора:

Как правильно выбирать мотор редуктор?

Сегодня многие компании предлагают свои каталоги моторов редукторов различных типов и назначений. Прежде всего, заказчика интересует соотношения цены и качества. Сегодня весьма популярны импортные агрегаты, например, мотор редукторы Bonfiglioli или Bauer. Это действительно высококачественное оборудование, которое служит достаточно долго. Но при всем этом, на его ремонт приходится тратить много средств, так как запчасти доставляются из-за границы. Именно поэтому многие заказчики предпочитают отечественного производителя в их прайсах моторов редукторов цены гораздо ниже, как и стоимость ремонтов. И только для машин высокой точности есть необходимость задуматься, а стоит ли поступаться качеством? Но и здесь отечественный производитель начинает наступать на пятки импортерам. Например, редуктор лодочного мотора Меркурий вполне можно заменить отечественным. Поэтому, прежде чем купить мотор редуктор четко определитесь, где и как он будет эксплуатироваться, и тогда можно будет сделать правильное приобретение.

Импортным аналогом отечественного мотор-редуктора 4МЦ2С является импортный мотор-редуктор цилиндрический , который может быть в алюминиевом и чугунном корпусе. Эти мотор-редукторы строятся по модульному принципу не требуют обслуживания на протяжении всего срока службы.

Мотор редуктор получил широкое распространение в современном мире, ведь он способен справляться со многими заданиями. Это устройство отличается высоким уровнем мощности и надежности.

Купить мотор редуктор можно в компании Техмаш. Но что же собой представляет данный агрегат?

Механизм объединяет в себе функции электрического двигателя и редуктора. Пользуются им практически повсеместно, ведь он обладает высоким КПД.

Обслуживать мотор редуктор очень легко, как и пользоваться им. Именно поэтому прибор обрел такую популярность.

Такой механизм, как мотор, преобразовывает определенный тип энергии в механическую. С этим процессом он справляется очень хорошо, поэтому эффективность работы возрастает в несколько раз.

Редуктор – это устройство, основным заданием которого является преобразование крутящего момента. Происходить это может с помощью различного количества передач.

Вид машиностроения напрямую влияет на выбор редуктора. В основном принято пользоваться мотором с зубчатой передачей, ведь они считаются наиболее надежными.

Выбрать мотор редуктор тоже нужно правильно.

Необходимо взять во внимание такие показатели, как:

• частоту вращения, которая напрямую влияет на эффективность работы агрегата;
• максимальную нагрузку на вал;
• габариты устройства, ведь помещения бывают разных размеров;
• особенности приводной системы и ее основные характеристики.

После этого можно определяться с выбором подходящей модели. Если вы сделаете правильно, то работа с мотор редуктором принесет только приятные впечатления.

Классификация агрегатов

Существует несколько основных видов подобных устройств. На такую классификацию влияет тип передачи:

• червячные агрегаты начинают функционировать, когда за колесо цепляется специальный элемент, который имеет схожесть с обыкновенным винтом;
• волновые агрегаты начинают свою работу от движения волн, расположенных в гибком элементе устройства;
• планетарные приборы функционируют благодаря шестеренкам в конструкции, которые вращаются от воздействия на них главной детали;
• цилиндрические устройства работают с применением различных деталей, зависящих от модели выбранного вами агрегата.

Это основные моменты, которые касаются мотор редукторов. Если вы сделаете выбор в пользу такого устройства, то сможете сделать работу более эффективной и результативной.

Варианты применения мотор-редукторов:

Редукторы представляют собой механизмы, которые позволяют изменять количество оборотов на выходящем валу за счет передаточного числа зубчатых колес, червяка и т.д. При этом появляется возможность увеличения крутящего момента, за счет чего снижаются габариты конструкции. Данные устройства просто незаменимы во всех областях промышленности.

Сегодня сами редукторы могут быть двух основных видов: отдельностоящие и встроенные. Первые представляют собой отдельный механизм с открытым или закрытым корпусом. Они являются самостоятельными звеньями цепи и могут исключаться из нее. Мотор редуктор относится ко второму виду. Он представляет собой устройство, в котором двигатель и шестерни заключены в один корпус и представляют собой единое целое.

Виды мотор-редукторов

Современная промышленность среди большого количества мотор-редукторов максимально востребована в двух видах данных устройств:

• планетарные мотор-редукторы;
• цилиндрические мотор-редукторы.

Планетарный тип представляет собой двигатель, на котором установлен редуктор планетарного вида. Данное решение позволяет достигать высоких передаточных чисел при относительно небольших габаритах всей конструкции. Стоит отметить, что планетарные механизмы являются относительно новыми, но за период своего существования уже стали востребованы во многих областях деятельности человека.

Цилиндрические мотор-редукторы работают по принципу классической передачи вращения вала. При этом, как и в предыдущем случае, гарантирована соосность входящего и выходящего вала.

Также стоит отметить червячные мотор-редукторы. Они менее востребованы, чем вышеуказанные варианты. При этом отличительной чертой данных систем является возможность передачи крутящего момента под прямым углом. Также положительным качеством можно назвать отсутствие реверсивности, что не может предоставить цилиндрический редуктор .

Области применения

Мотор-редукторы очень широко используются в тяжелой технике и большом оборудовании. В частности, без них невозможно было бы массовое производство продукции в металлургии, горнодобывающей области, судостроении и т.д. Благодаря компактным размерам и удобству использования мотор-редукторы получили также признание в машиностроении и строительстве.

Медицина также не исключает применение данных устройств. Здесь более востребованы миниатюрные версии мотор-редукторов, но и более массивные варианты также находят свое место.