Как выбрать мотор-редуктор

Мотор-редукторы

 

Как выбрать мотор-редуктор

Редуктор и двигатель

  • Мотор-редуктор: двигатель здесь нестандартный - на его валу запрессована шестерня первой ступени передачи
  • Редуктор + стандартный IEC двигатель: стандартный IEC двигатель соединяется с редуктором через муфту или ременную передачу

Рекомендации по выбору двигателя см. здесь

Тип редуктора

  • Соосный цилиндрический (Helical): вал двигателя и вал редуктора находятся на одной оси
  • Плоский цилиндрический (Parallel shaft): вал редуктора расположен параллельно валу двигателя
  • Конический (Bevel helical): вал редуктора расположен перпендикулярно валу двигателя
  • Червячно-цилиндрический (Helical worm)
  • Червячный (Worm)
  • Спироидный
  • Планетарный (Planetary)

Тип редуктора выбирается по конструктивным соображениям.

КПД редуктора (Efficiency)

КПД редуктора η зависит от качества зубчатой передачи, трения в подшипниках и в уплотнении вала, количества ступеней передачи.

Выходной момент

Момент на валу редуктора:
M2 = M1 х η х i,
где M1 - момент на валу двигателя,
η - КПД редуктора,
i - передаточное число (коэффициент передачи).

Скорость выходного вала

n2 = n1 / i
где n2 - скорость выходного вала,
n1 - скорость двигателя,
i - передаточное число.




Сервис-фактор или коэффициент эксплуатации
(Service factor)

Сервис-фактор - это эмпирический (из опыта) коэффициент, который определяет запас прочности мотор-редуктора. Чем больше запас прочности, тем дольше будет работать мотор-редуктор в заданном режиме.
Типоразмеры мотор-редукторов, номинальные моменты и сервис-факторы не стандартизованы и зависят от производителя.

Сервис-фактор машины fBtot. определяется по таблицам производителя мотор-редукторов и зависит от режима работы:

  • Числа пусков в час
  • Продолжительности работы машины в течение суток
  • Типа нагрузки и момента инерции
  • Продолжительности включения и температуры окружающей среды (для червячных и червячно-цилиндрических мотор-редукторов)

В каталоге для каждого мотор-редуктора задаётся сервис-фактор fB и выходной момент M2. Выбирается мотор-редуктор с сервис-фактором fB, не меньшим сервис-фактора машины fBtot.

Радиальное и аксиальное усилие

Для корректного выбора подшипников и прочности вала необходимо рассчитать предельные усилия, прикладываемые вдоль вала и поперёк (необходимо знать точку приложения силы, угол действия силы, величину силы).

Толстый вал может сломаться быстрее более тонкого вала, если плечо действия силы больше (то и момент больше).

Монтажное исполнение

  • Лапы (Foot)
  • Фланец с врезными отверстиями (Housing flange)
  • Фланец со сквозными отверстиями (Flange)
  • Моментный рычаг
  • Специальные фланцы для экструдеров, мешалок и т.п.

Необходимо определиться с присоединительными размерами и с положением мотор-редуктора в пространстве, т.к. от этого зависит объём масла, расположение сливных отверстий, сопунов или вентиляционных фильтров, пробок контроля уровня масла и т.п.

Если установить мотор-редуктор в неправильном положении, то он быстро выйдет из строя.

Конструктивное исполнение по способу монтажа электродвигателей

Условия окружающей среды

Условия окружающей среды влияют на выбор:

  • Окраски
  • Класса защиты корпуса IP
  • Типа масла
  • Типа уплотнения вала
  • Защитной крышки редуктора (закрыть второй конец полого вала)
  • Защитной крышки двигателя (при установке валом вниз)
  • Защиты от коррозии двигателя и тормоза
  • Марки стали вала (для температур ниже -20°С)
  • Подогрева тормоза (для низких температур)
  • Подогрева обмоток двигателя перед пуском (для сырых помещений)

Окраска

  • Не загрунтовано и не окрашено
  • загрунтовано, но не окрашено (Primed)
  • стандартная окраска для внутренней установки
  • 2-х слойная окраска для внешней установки с повышенной коррозиеустойчивостью
  • эпоксидная окраска для работы в кислотной и щелочной среде (химия)

Масло

Тип масла:

  • Для стандартных температур от -10°C до +40°C
  • С увеличенным сроком службы от -20°C до +50°C
  • Для высоких температур от 0 до +80°C
  • Для низких температур от -30°C до +50°C
  • Для очень низких температур от -40°C до +40°C
  • Физиологически безопасное масло (для использования в пищевой промышленности) от -30°C до +40°C
  • Биологически разлагаемое масло (для экологии) от -20°C до +40°C

Контроль уровня масла:

  • Смотровое окошко для визуального контроля
  • Электрический ёмкостной датчик уровня
  • Пробка для щупа

Слив масла:

  • Обычная пробка
  • Магнитная пробка (примагничивает железную стружку, которая плавает в масле)
  • Сливной кран

Вентиляция редуктора:

  • Сопун (Pressure breather valve)
  • Вентиляционный фильтр (Vent filter)
  • Расширительный бак (Oil expansion unit)

Если мотор-редуктор покупается для длительного хранения на складе, то он заказывается в специальной консервирующей смазке, полностью заполненный маслом. Перед началом эксплуатации его необходимо правильно расконсервировать, слить лишнее масло.




Подшипники редуктора (Bearings)

  • Стандартные
  • Радиально-усиленные
  • Аксиально-усиленные

Для контроля подшипников могут быть предусмотрены датчик вибрации и датчик температуры масла.

Вал редуктора

Необходимо определиться с размером вала и его типом:

  • Сплошной вал со шпонкой
  • Сплошной вал без шпонки
  • Полый вал со шпоночным пазом
  • Полый шлицевой вал
  • Полый вал со стяжной шайбой
  • Второй конец вала

У цилиндрических соосных мотор-редукторов не бывает полого вала.

Уплотнение (Sealing)

Уплотнение (в месте выхода вала наружу) предотвращает попадание в редуктор грязи и вытекание из него масла.

  • Стандартное: для внутренней установки
  • Двойное: для внутренней (валом вниз) и внешней установки
  • Комбинированное (пыль, влага)
  • Высокотемпературное (Viton sealing): для внутренней установки (прокатные станы)
  • Механическое: для погружения в жидкость

Тормоз (Brake)

Необходимо рассчитать требуемый тормозной момент.

Выбрать питание тормоза:

  • =24 В
  • ~220 В
  • ~380 В

Другие опции:

  • Рычаг для ручного растормаживания
  • Рычаг для ручного растормаживания с фиксацией
  • Датчик расторможенного состояния
  • Датчик контроля износа тормозных дисков
  • Инкапсулированный (герметичный) тормоз
  • Антикоррозионная защита: фрикционная пластина из нержавеющей стали, оцинкованные или хромированные внутренние поверхности
  • Дренажное отверстие для слива конденсата

Блокиратор обратного хода (Backstop)

Предотвращает вращение вала двигателя в нежелательном направлении.

Клеммная коробка (Terminal box)

Необходимо определить положение клеммной коробки, и место положения сальников для ввода кабелей в эту коробку. При наличие тормоза, энкодера можно предусмотреть две клеммных коробки.

Датчик скорости

  • Тип датчика:
    • Инкрементальный энкодер (оптический угловой датчик): после включения требуется выход в опорную точку
    • Абсолютный энкодер (оптический угловой датчик): определяет положение сразу после включения
    • Резольвер (индуктивный вращающийся трансформатор): может работать в более тяжёлых условиях, чем оптические энкодеры, у которых стёкла не запотевают

  • Число импульсов на оборот:
    • 512
    • 1024
    • 2048
    • другое

  • Тип сигнала:
    • TTL 5 VDC
    • HTL 8-30 VDC