Редукторы и мотор-редукторы: как выбрать привод для оборудования

Редукторы и мотор-редукторы используются в промышленных приводах для получения требуемой частоты вращения и крутящего момента на рабочем механизме. При этом отдельный редуктор и мотор-редуктор решают задачу по-разному: в первом случае двигатель является самостоятельным элементом привода, во втором электродвигатель и редукторная часть конструктивно объединены.

Поэтому выбирать оборудование только по мощности двигателя или передаточному числу недостаточно. Необходимо учитывать выходные обороты, допустимый момент, характер нагрузки, направление вращения, режим работы, исполнение валов и условия монтажа. Для просмотра основных групп оборудования можно перейти в общий раздел редукторы и мотор редукторы.

Для чего нужен редуктор в промышленном приводе

Основная задача редукторной передачи — изменить параметры вращения между двигателем и рабочим механизмом. В технической документации на планетарные мотор-редукторы МПО это сформулировано как увеличение крутящего момента и уменьшение частоты вращения. Такой принцип лежит в основе работы многих механических приводов.

Конкретный редуктор выбирается уже под параметры машины. Для одного механизма требуется сравнительно небольшое передаточное отношение и высокая выходная частота вращения, для другого — значительное снижение оборотов и больший момент на выходном валу.

Если двигатель уже выбран и должен остаться отдельным элементом привода, имеет смысл купить редуктор с подходящей схемой валов и техническими характеристиками.

Чем мотор-редуктор отличается от отдельного редуктора

Мотор-редуктор представляет собой единый приводной агрегат. Например, в паспорте МПО прямо указано, что конструктивно в нем объединены планетарный зубчатый редуктор и электродвигатель. Вращение от двигателя передается на редукторную часть, а затем через зубчатые элементы — на выходной вал.

Такое исполнение удобно, когда двигатель и механическая передача подбираются как один узел. Однако обозначение «мотор-редуктор» само по себе не определяет рабочие характеристики. Даже внутри одной серии возможны разные двигатели, передаточные числа, выходные обороты, моменты и варианты монтажа.

Например, для МПО предусмотрены вертикальные и горизонтальные исполнения, установка на опорном фланце или лапах, а также различные варианты выходного вала. Поэтому перед тем как купить мотор редуктор, необходимо определить не только требуемые обороты, но и способ его установки в приводе.

Какие параметры нужны для подбора

Корректный подбор начинается с параметров рабочего механизма и двигателя. На практике необходимо собрать несколько исходных значений.

• Частота вращения двигателя. Она используется для определения требуемого передаточного отношения и должна находиться в допустимых пределах выбранного оборудования.
• Требуемые выходные обороты. Определяются технологической задачей рабочего механизма.
• Крутящий момент. Выбранный типоразмер должен допускать необходимую нагрузку на выходном валу.
• Характер нагрузки. Важно различать постоянную и переменную нагрузку.
• Направление работы. Следует заранее определить, будет привод работать в одном направлении или с реверсом.
• Режим эксплуатации. Необходимо учитывать длительную работу или работу с периодическими остановками.
• Монтаж. Проверяются расположение валов, способ крепления и присоединительные размеры.

Такая последовательность подтверждается и паспортами конкретных серий. Например, для планетарных мотор-редукторов МПО допускаются постоянная и переменная нагрузка, одно направление и реверс, длительная работа и работа с периодическими остановками, а также вращение валов в любую сторону.

Почему одного передаточного числа недостаточно

Передаточное число показывает соотношение скоростей входного и выходного звеньев, но не характеризует редуктор полностью. Два агрегата с одинаковым передаточным отношением могут иметь разные допустимые моменты, нагрузки на выходной вал, габариты и варианты установки.

Это хорошо видно по таблицам МПО: для разных сочетаний передаточного числа, выходных оборотов и двигателя паспорт приводит собственные значения номинального момента. Следовательно, значение передаточного числа необходимо рассматривать совместно с мощностью двигателя и требуемой нагрузкой. :

Режим нагрузки и реверс

Характер нагрузки особенно важен для механизмов, которые часто запускаются, останавливаются или изменяют направление движения. Нельзя автоматически считать, что любой редуктор допускает одинаковые нагрузки при постоянном и реверсивном режиме.

В паспортах отдельных серий возможность реверса оговаривается прямо. Например, для МПО разрешена нагрузка одного направления и реверсивная. Для червячных мотор-редукторов МЧ, МЧ2 и планетарно-червячных МПЧ также предусмотрены постоянная и переменная нагрузка, реверс, вращение валов в любую сторону, постоянная работа и режим с периодическими остановками.

При этом допустимый момент может зависеть от режима. В документации МЧ, МЧ2 и МПЧ отдельно указаны условия, при которых требуется снижать нагрузку. Поэтому табличный момент нельзя переносить на любой режим эксплуатации без проверки примечаний паспорта.

Когда рассматривают червячную передачу

Червячная передача является отдельной конструктивной группой. В имеющейся технической документации представлены одноступенчатые червячные мотор-редукторы МЧ, двухступенчатые МЧ2 и планетарно-червячные МПЧ. Все они относятся к приводам общего назначения, однако отличаются конструкцией и рабочими характеристиками.

Если для привода требуется отдельный червячный редуктор, необходимо выбирать конкретную серию по передаточному числу, моменту, оборотам, схеме сборки и размерам валов. Характеристики червячных мотор-редукторов нельзя автоматически переносить на любой редуктор червячного типа.

Почему важно учитывать нагрузку на выходной вал

Кроме крутящего момента, для ряда конструкций нормируется консольная нагрузка на выходной вал. Она возникает, например, если усилие передается через элементы, создающие поперечную нагрузку на вал.

Паспорт МЧ показывает, что допустимая консольная нагрузка зависит от типоразмера. Для некоторых схем сборки ее необходимо дополнительно уменьшать. Это означает, что совпадение момента и оборотов еще не гарантирует правильность выбора, если схема соединения создает значительную нагрузку на вал.

Аналогично у планетарных МПО допустимая консольная нагрузка различается по типоразмерам. Поэтому способ соединения с рабочей машиной нужно учитывать еще на стадии подбора.

Монтаж и положение редуктора

Монтажное исполнение нельзя выбирать только исходя из свободного места на раме. Для некоторых агрегатов положение корпуса влияет на систему смазки и объем масла.

Например, для МЧ, МЧ2 и МПЧ в паспорте приведены разные объемы масла в зависимости от расположения червячной пары. Для различных вариантов количество масла отличается даже внутри одного типоразмера.

У МПО также предусмотрено несколько конструктивных исполнений: вертикальная установка на фланце, горизонтальная установка на фланце, а для части моделей — установка на опорных лапах. Это необходимо учитывать одновременно с габаритами и присоединительными размерами.

Смазка и техническое состояние

Рабочие характеристики привода зависят не только от правильного первоначального подбора. Существенное значение имеют состояние масла, подшипников, регулировка и правильность установки.

В документации червячных мотор-редукторов среди причин перегрева указаны превышение допустимой нагрузки, недостаточный уровень масла и нарушение регулировки подшипников. Повышенная вибрация может быть связана с несоосностью валов или недостаточной жесткостью основания.

Эти требования полезно учитывать еще при проектировании привода: даже правильно выбранный агрегат не должен работать с нарушенной соосностью или недостаточным количеством смазочного материала.

Что проверить при замене существующего агрегата

При замене старого редуктора желательно начинать с его полного обозначения. Маркировка может содержать типоразмер, выходные обороты, схему сборки и климатическое исполнение. Например, именно такие данные включены в пример условного обозначения мотор-редуктора МЧ.

Если маркировка отсутствует, необходимо определить характеристики фактически установленного привода: параметры двигателя, выходные обороты, размеры входного и выходного валов, крепежные размеры и положение агрегата.

Не стоит считать два изделия взаимозаменяемыми только из-за одинакового передаточного числа. Необходимо дополнительно сравнить момент, нагрузки на вал, схему сборки и присоединительные размеры.

Редуктор или мотор-редуктор: что выбрать

Отдельный редуктор имеет смысл рассматривать, если двигатель уже входит в состав машины, необходимо сохранить существующую схему привода либо двигатель и механическую передачу требуется выбирать независимо.

Мотор-редуктор удобен, когда электродвигатель и редукторная часть должны работать как один агрегат с заданными выходными характеристиками. На примере МПО видно, что в одном обозначении могут быть связаны типоразмер редукторной части, передаточное число, выходная частота вращения и характеристики двигателя.

Нельзя утверждать, что один вариант универсально лучше другого. Выбор зависит от компоновки оборудования, параметров двигателя, требуемого момента и оборотов, режима нагрузки и возможности установки конкретного исполнения.

Вывод

При выборе промышленного привода сначала определяют задачу рабочего механизма, а затем переходят к конкретной конструкции. Основными параметрами остаются входные и выходные обороты, передаточное число, крутящий момент, режим нагрузки, реверс, нагрузка на выходной вал и монтажное исполнение.

Паспортные данные показывают, что даже внутри одной группы оборудования характеристики зависят от типоразмера, схемы сборки и режима работы. Поэтому окончательный выбор следует делать по документации конкретной модели, а не только по названию серии или мощности двигателя.