термодинамический конденсатоотводчик термодинамический конденсатоотводчик сетчатый фильтр регулирующий клапан, вентиль регулирующий клапан, вентиль регулирующий клапан, вентиль запорный клапан, шаровой клапан регулирующий клапан, вентиль регулирующий клапан, вентиль регулирующий клапан, шаровой клапан регулирующий клапан, шаровой клапан регулирующий клапан, мембранный клапан регулирующий клапан, мембранный клапан регулирующий клапан, затвор регулирующий клапан, затвор запорный клапан, ножевая задвижка запорный клапан, предохранительный клапан запорный клапан, предохранительный клапан регулирующий клапан, вентиль запорный клапан, обратный клапан запорный клапан, обратный клапан запорный клапан, обратный клапан запорный клапан, обратный клапан запорный клапан, обратный клапан запорный клапан, ножевая задвижка регулирующий клапан, шаровой клапан запорный клапан, предохранительный клапан запорный клапан, предохранительный клапан запорный клапан, предохранительный клапан запорный клапан, предохранительный клапан регулирующий клапан, вентиль регулирующий клапан, запорный клапан

запорный клапан, обратный клапан
регулирующий клапан, ножевая задвижка
регулирующий клапан, вентиль

Поставка редукторов специального исполнения для промышленного применения

Общие положения о редукторах

Механический редуктор – это механизм, используемый для передачи и преобразования крутящего момента, оснащенный одной или несколькими механическими передачами. За этим простым определением скрывается обширное семейство оборудования, используемое практически в каждой без исключения отрасли промышленности. Выполняемые редуктором функции просты, но критически важны для возможности работы других машин и механизмов, и чтобы понять важность привычных и, казалось бы, простых вещей, часто бывает достаточно взглянуть на предпосылки к появлению и последующую историю их развития.

Для приведения в действие различных механизмов нужна механическая энергия, которая на заре человечества создавалась в основном тяговыми животными, водяными и ветровыми колесами, ручным трудом и т.д. В любом из этих случаев выдаваемый крутящий момент и угловая скорость (если речь идет о вале) были невелики и обычно соизмеримы с потребностями самих механизмов, взять те же мельничные жернова. Но затем техническая революция принесла с собой паровые двигатели, вслед за которыми появились бензиновые и электрические, что поменяло ситуацию радикально.

Многократно возросшие мощности двигателей начали превосходить тот предел, который могли выдержать изготовленные из дерева и кожи элементы передачи – возникла необходимость использовать в конструкции металл. Кроме того возросла и выдаваемая частота вращения валов, которая как правило оказывалась значительно большей, чем требовалось. Нет, необходимость в изменении числа оборотов возникала и раньше на тех же ветряных мельницах, но разница в значениях оказывалась значительно меньшей, чем сейчас при использовании современных моторов. Так электродвигатель, являясь одним из основных источников механической энергии в приводах машин и механизмов, в силу особенностей существующих электросетей в зависимости от конструкции обмотки выдает 500, 750, 1000 об/мин и т.д., а, как правило, это на порядок превосходит необходимые для работы механизмов значения. Эти и еще ряд иных задач послужили предпосылками к созданию механического редуктора.

Описание и принцип работы

Конструкция редукторов может быть сложной в деталях, но принципиально они устроены достаточно просто. Основным элементом является, конечно же, механическая передача, выполняющая основную функцию передачи и преобразования движения. Она может иметь одну или несколько ступеней. Передача защищена корпусом, в кортом предусмотрены отверстия для входных и выходных валов, которые посредством муфт или иным способом соединяются с валами двигателя и рабочей машины соответственно. В отдельных случаях количество входных и выходных валов может быть больше одного.

Для наглядности рассмотрим схему классического одноступенчатого цилиндрического редуктора. В этом простом случае механическая передача представлена двумя зубчатыми колесами, находящимися в зацеплении и установленными на валах. Крутящий момент, создаваемый двигателем, воспринимается входным валом и сообщается механической передаче, где преобразуется и уже посредством выходного вала выводится из редуктора.

промышленные редукторы

В общей схеме агрегата механический редуктор, как следует из его определения, является посредником между двигателем и рабочим механизмом. Все элементы стараются располагать на одной раме, чтобы свести к минимуму возможность возникновения перекоса валов. Также редуктор может быть напрямую соединен с мотором и представлять с ним единое целое, и такой составной механизм называют мотор-редуктор.

промышленные редукторы

Любой редуктор независимо от типа характеризуется рядом основных параметров, таких как:

  • КПД;
  • передаточное отношение;
  • передаваемая мощность;
  • максимальная угловая скорость на валах.

КПД (ηред) или Коэффициент Полезного Действия напрямую определяет энергоэффективность механизма и рассчитывается как отношение выдаваемой на выходном валу (Pвых) мощности к мощности на входном валу (Pвх). Очевидно, что его значение всегда будет меньше 1, поскольку происходят неизбежные потери энергии в подшипниках, на трение в механической передаче и т.д.

ηред = Pвых/Pвх

Передаточное отношение (i) характеризует изменение момента силы на входе и выходе из редуктора. Если обозначить момент силы на входном валу редуктора как М1, а на выходном – М2, то передаточное отношение будет высчитываться как:

i = M2/M1

Поскольку момент силы напрямую связан с другими характеристиками, то передаточное отношение также показывает степень изменения угловой скорости и частоты вращения входного (ω1, n1) и выходного валов (ω2, n2), то есть:

i = M2/M1 = ω12 = n1/n2

Для некоторых типов редукторов этот показатель напрямую завязан на особенностях конструкции, так у зубчатых редукторов передаточное отношение равно отношению числа зубьев ведущего (N1) и ведомого (N2) колес.

i = N2/N1

Прочие характеристики в основном определяют применимость конкретного редуктора к выполнению той или иной задачи и зависят от прочностных и эксплуатационных показателей. В зависимости от приспособленности к работе при специфических условиях ректоры могут быть специализированные, такие как быстроходные, тяжело нагруженные и т.п.

Классификация

Основная и определяющая классификация механических редукторов проводится по типу используемой в конструкции механической передачи, и именно по этой причине она будет рассмотрена отдельно. Тип механической передачи может кардинально менять конструкцию и область применения редуктора, поэтому каждый тип достоин отдельного и подробного рассмотрения.

Начать же можно с того, что под словом “редуктор” обычно понимается понижающий редуктор, у которого передаточное число больше единицы, в то время как существуют и мультипликаторы или повышающие редукторы, передаточное отношение которых меньше единицы, то есть он наоборот увеличивают частоту вращения, снижая крутящий момент. Есть ряд задач, где требуются именно такие механизмы.

Другая классификация, связанная с передаточным отношением (ПО), заключается в делении редукторов по возможности менять этот параметр. Выделяют следующие типы:

  • с фиксированным ПО;
  • со ступенчато изменяемым ПО (коробка передач);
  • с плавно изменяемым ПО (вариатор).

Большинство редукторов имеют все же фиксированное передаточное отношение, потому что являются частью отлаженного агрегата, работающего в заданном режиме. В то же время развитие автомобилестроения, производство механизмов со сложной системой позиционирования и т.д. часто требуют использование редукторов именно с нефиксированным передаточным отношением. Изменение крутящего момента на выходном валу возможно и с использованием редукторов с фиксированным ПО, но в таких случаях используют регулируемый электропривод.

Также редукторы могут различаться по количеству ступеней, которые в общем случае представляют собой пару деталей, находящихся во взаимодействии, с помощью которых происходит передача и изменение крутящего момента. Для примера, в зубчатом редукторе передачей будет являться пара зубчатых колес, а в червячном – пара винт и шестерня. Ступеней может быть одна, две, три и т.д., причем в комбинированных редукторах роль ступеней могут выполнять механические передачи разных типов.

Классификацию также проводят по взаимному положению входного и выходного валов, в связи с чем выделяют редукторы:

  • с параллельными валами;
  • с перекрещивающимися валами;
  • с пересекающимися валами;
  • соосные.
промышленные редукторы

Выбор конкретной схемы расположения может быть продиктован различными соображениями: специфическим взаимным расположением двигателя и рабочей машины, необходимостью сделать редуктор более компактным (как в случае соосной схемы), стремлением снизить возникающие нагрузки и т.д. В более общем случае внутренняя компоновка редуктора называется кинематической схемой.

Редукторы также могут различаться по типу используемой смазки или подшипников, но это уже вторичные параметры, как правило, не оказывающие принципиального влияния на выбор той или иной модели. Остается одна, но наиболее обширная и основополагающая классификация по типу используемой механической передачи.

Цилиндрический редуктор

Так сложилось, что при слове “редуктор” на ум в первую очередь приходит именно цилиндрический – настолько широко распространен этот тип, что совсем неудивительно. Редукторы этой группы появились одними из первых и удачно сочетают в себе простоту конструкции, надежность и высокую эффективность, что стало результатом многолетнего совершенствования конструкции и теоретических исследований.

Свое название они получили из-за использования в механической передаче зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Одно колесо, к которому прикладывается усилие, называется ведущим, а второе колесо, которому передается усилие от первого, – ведомым. Они имеют различный диаметр, но при этом жесткое зацепление не допускает проскальзывания, поэтому и происходит изменение угловой скорости, а значит и крутящего момента. Схематически цилиндрическая передача выглядит следующим образом:

промышленные редукторы

Зубья колес в современных редукторах, несмотря на кажущуюся простоту конструкции, являются результатом многолетних исследований, призванных максимально снизить трение и износ в процессе работы, что позитивно влияет как на срок службы, так и на уменьшении потерь на трение. Форма зубьев на колесе также может отличаться, и наиболее простым случаем являются прямозубые колеса, в которых зубья параллельны оси вращения. Колеса с зубьями, расположенными под углом, называются косозубыми. Такой вариант является более прогрессивным за счет более плавного и тихого режима работы, а также возможности передавать большее усилие из-за увеличенной площади контакта. Однако расплачиваться за это приходится усложненной технологией изготовления, возросшим трением в зацеплении и возникновением осевой силы, воспринимаемой подшипниками. Существует и третий вариант, называемый шевронными, полученный как бы совмещением двух косозубых колес с разной направленностью в одно, из-за чего зубья получаются в форме буквы “V”. Осевые силы, возникающие от двух половинок шевронного колеса, взаимно компенсируются, что делает его самоустанавливающимся.

промышленные редукторы

Возьмем для примера двухступенчатый цилиндрический редуктор с развернутой схемой. Каждая ступень образована парой зубчатых колес, расположенных на трех валах. Входной вал, то есть тот, который соединяется с валом двигателя, называется ведущим, а выходной вал, соответственно, ведомым. Третий вал, расположенный между ними, носит название промежуточный. В свою очередь передача, образованная колесами ведущего и ведомого валов, называется быстроходной, а передача, образованная колесами промежуточного и ведомого валов, - тихоходной. Концы входного и выходного валов снабжены шпоночными пазами для присоединения муфты или иного соединения. Все валы расположены внутри корпуса и закреплены в подшипниковых узлах. Для смазки корпус заполняется до определенного уровня смазочным маслом, чтобы зубчатые колеса оказались частично в него погруженными. Таким образом, при вращении колес масло будет попадать в зону контакта и также смазывать второе колесо.

промышленные редукторы

Надежность и простота конструкции цилиндрического редуктора обусловила его основные преимущества, такие как: способность передавать значительные усилия и работу при большой угловой скорости. В тоже время нужно отметить, что принципиально простая конструкция ни в коей мере не отменяет требований к точности изготовления, сборки и установки редуктора и его деталей. Другой важной отличительной чертой является высокий КПД (может достигать 98%) цилиндрических редукторов, что во многом объясняется малыми тепловыми потерями и потерями на трение вследствие небольшой поверхности контакта зубьев.

Оборотной стороной медали в этом случае является массивность и металлоемкость таких редукторов, а диапазон допустимых передаточных чисел сильно ограничен соотношением размеров колес и обычно не превышает 6 для одной ступени. Больших передаточных чисел можно добиться, но это приведет к непропорциональному увеличению редуктора. Другим моментом, который сложно назвать однозначно положительным или отрицательным, является отсутствие самоторможения.

Такой комплекс отличительных черт делает цилиндрические редукторы крайне широко распространенными, и особенно в качестве составной части привода механизмов с большой мощностью. Это может быть привод мешалок, экструдеров, станков, а также различных подъемников, погрузчиков и т.д.

Реечный редуктор

Механическая передача данного редуктора также использует зубчатое зацепление и фактически является упрощенным вариантом цилиндрической передачи. Впрочем, чаще можно услышать другое связанное с этим редуктором название - реечный рулевой механизм, в состав которого он входит. Как следует из названия, он широко используется в системах управления автомобилей, моторных лодок и т.д. Также подобные механизмы нашли широкое применение в различных системах позиционирования, используемых в станках, упаковочных автоматах и другом подобном оборудовании.

Как было сказано выше, реечная передача во многом схожа с цилиндрической. Кинематическую пару образуют обычное зубчатое колесо и рейка, по факту представляющая собой развертку зубчатого колеса. При вращении колеса между находящимися в зацеплении его зубьями и зубьями рейки также возникает зона контакта и передача движения. Крепление вала с колесом принципиально ничем не отличается от крепления валов в других типах редукторов, в то время как зубчатая рейка для своего движения требует установки направляющих.

промышленные редукторы

Ключевым же отличием является то, что при передаче движения оно из вращательного (на колесе) преобразуется в поступательное (на рейке), направление которого зависит от направления вращения. Также очевидно, что такой редуктор может работать только в периодическом режиме, поскольку возможность передачи движения ограничена ходом рейки, чем и объясняется основная направленность использования таких механизмов.

Существенным преимуществом реечных редукторов является их простота и сопутствующая этому надежность, при этом в наследство от цилиндрической передачи досталась и высокая эффективность, выраженная в высоком КПД. Востребованность данного типа редукторов также подкрепляется неприхотливостью, как в обслуживании, так и в использовании вследствие высокой отзывчивости и жесткости передачи.

Конический редуктор

Данный вид редукторов можно рассматривать, как попытку устранить один из ключевых недостатков цилиндрических, а именно невозможность расположить входной и выходной валы под углом друг к другу. Принципиальное отличие между ними заключается в конструкции колес, которые у конического редуктора, как следует из названия, имеют форму усеченного конуса. В зависимости от угла наклона зубьев к оси колеса можно получать различные углы между валами колес.

промышленные редукторы

Зубья на конических колесах обычно выполняют круговыми, то есть имеющими форму отрезка окружности, для более плавного зацепления, снижения шумности и повышения ходовых качеств в целом. Однако изготавливать такие колеса достаточно сложно, поэтому их могут делать и с прямыми зубьями, которые обладают менее выдающимися характеристиками, зато куда проще в производстве. Помимо этого, зубья могут быть тангенциальными и криволинейными. Из-за пересечения осей валов, на которых закреплены колеса, одно из них (обычно шестерня) будет закреплено консольно, но в то же время подобным образом могут быть закреплены оба колеса, если того потребует компоновка редуктора.

Схожесть конструкции цилиндрических и конических редукторов во многом определяет преимущества и недостатки последних. Коническим редукторам также свойственен высокий КПД, как и способность передавать значительное усилие при больших угловых скоростях. Однако эти преимущества выражены все же в меньшей степени по сравнению с цилиндрическими редукторами, что связано с возникновением дополнительных усилий в зоне зацепления.

Та же ситуация и с областями применения. Данный вид редукторов широко используется в приводах подъемного и тягового оборудования, которое в свою очередь встречается во многих отраслях. Более того, коническую передачу часто совмещают с цилиндрической в одном корпусе многоступенчатого редуктора. Это делается с целью добиться, как изменения крутящего момента, так и изменения направления выходного вала относительно входного, что может быть критичным в условиях ограниченного пространства или особенностей компоновки.

Планетарный редуктор

Из всех зубчатых редукторов планетарный имеет одну из наиболее сложных конструкций, что наделяет его рядом уникальных свойств. Кроме того, разнообразие кинематических схем у планетарных редукторов особенно велико из-за широкого простора в комбинации элементов передачи. Такие зубчатые механизмы относят к сложным, так как в границах одной ступени работают более двух зубчатых колес. Отличительной особенностью конструкции планетарных редукторов является наличие трех основных элементов в передаче, вместо двух как у тех же цилиндрических редукторов. Для простоты восприятия, возьмем в качестве примера наиболее распространенный вариант планетарной передачи.

промышленные редукторы

Центральную позицию занимает солнечная шестерня, название которой отсылает к названию самой передачи. С ней в зацеплении находится несколько зубчатых колес меньшего размера, название которым дано также по аналогии со строением Солнечной системы – сателлиты (satellite с английского - спутник). Все сателлиты жестко соединены между собой водилом, при этом они могут свободно вращаться вокруг своей оси. Опоясывает всю передачу и также находится в зацеплении с сателлитами другая шестерня, называемая коронной, зубья которой обращены внутрь.

Все три элемента передачи подвижны, и для работы в качестве классической передачи один из них должен быть жестко зафиксирован. Таким образом, другой из двух ставшихся элементов становится ведущим, а оставшийся - ведомым. В тоже время планетарная передача обладает отличительной особенностью, а именно способностью раскладывать и, наоборот, складывать движение, для чего все три элемента должны быть подвижными. Такую планетарную передачу называют дифференциальной.

Конструкция и компоновка планетарной передачи во многом обуславливает преимущества и недостатки редуктора. Так с их помощью можно достичь больших передаточных чисел в сравнении с цилиндрическими редукторами аналогичных размеров. Кроме того, планетарные редукторы вообще отличаются малыми габаритами, что делает их востребованными в случаях ограниченного пространства и плотной компоновки оборудования. Помимо этого они сохраняют и отличительные черты зубчатых редукторов, такие как высокий КПД и большие передаваемые усилия, а также высокая надежность и срок службы, несмотря на сложность конструкции. Возможность же работать в дифференциальном режиме вообще может сделать данный вид редукторов незаменимым.

Это обеспечивает широкое распространение планетарных редукторов в таких областях как приводы станков и машин, подъемных и транспортных механизмов, и также в ручном инструменте. Возможность легко организовать входной и выходной валы соосно оказывается особенно полезной, если редуктор используется в приводах перемешивающих устройств. Отраслевая распространенность при этом может простираться от фармацевтики до тяжелого машиностроения.

Волновой редуктор

Крайне интересными и нестандартными являются волновые редукторы, которые можно рассматривать как вариацию планетарных. Ключевой их особенностью является наличие гибкой детали в передаче. Как и планетарная передача, волновая состоит из трех основных элементов: жесткого неподвижного колеса, гибкого подвижного колеса и генератора волн деформации. Внешнее зубчатое колесо выполняется с зубьями, обращенными вовнутрь, и является жестким неподвижным элементом. Далее идет гибкий элемент, также имеющий зубья. В центре располагается так называемый генератор волн – специальный механизм, растягивающий гибкий элемент до состояния, при котором тот образует две или более зоны контакта с внешним колесом, в которых происходит полное зацепление зубьев. Между этими зонами на гибком элементе располагаются так называемые впадины, в которых происходит полный выход зубьев из зацепления.

промышленные редукторы

Принцип действия передачи заключается в том, что вращение генератора волн инициирует перемещение волн деформации с определенной угловой скоростью. Гибкий и жесткий элементы можно рассматривать в данном случае как колеса, находящие в зацеплении, причем количество зубьев гибкого колеса обычно делается меньшим числа зубьев жесткого колеса на величину волн деформации, или в отдельных случаях на величину, кратную количеству волн.

Такой необычный принцип работы обеспечивает волновым редукторам ряд ключевых преимуществ:

  • огромные в сравнении с другими зубчатыми редукторами передаточные числа, которые могут достигать значений в несколько сотен, причем без чрезмерного увеличения габаритов редуктора;
  • компактность передачи и сниженный вес в сравнении с другими зубчатыми передачами;
  • высокая кинематическая точность, малая шумность и плавность хода;
  • возможность передачи крутящего момента через герметичную перегородку.

Помимо этого, волновые редукторы сохраняют хорошие показатели КПД, пусть и уступающие таковым у обычных цилиндрических редукторов.

Ниже приведет пример редуктора, обеспечивающего передачу крутящего момента через герметичную перегородку, в роли которой выступает гибкое колесо.

промышленные редукторы

Особенно широкое распространение волновые редукторы получили в химической, авиационной и космической отрасли из-за возможности эффективно работать в вакууме, радиоактивной или агрессивной среде, передавая крутящий момент через герметичную перегородку. Нашли они свое применение и в классической для зубчатых редукторов области подъемных машин. Кроме того, высокая кинематическая точность и плавность хода делают волновые редукторы востребованными в производстве различных манипуляторов, систем позиционирования и робототехнике в целом.

Червячный редуктор

В основе червячного редуктора лежит принцип работы зубчато-винтовой или червяной передачи. Это разительно отличает данный тип редукторов, как по конструкции, так и по свойствам, от рассмотренных выше, где использовалась зубчатая передача. Но в тоже время червячные редукторы также являют собой исключительное сочетание простоты, надежности и эффективности, что послужило их широкому распространению.

Ключевое отличие в конструкции зубчато-винтовой передачи, как следует из названия, это элементы, находящиеся в зацеплении. Кинематическую пару составляют зубчатое колесо и червяк, представляющий собой винт с нарезанной резьбой. Оси их перекрещиваются и расположены под прямым углом. Различия в направлении передачи крутящего момента от элемента к элементу приводят к тому, что ведущим в паре обычно является червяк. Колесо также может выступать в ведущей роли, но лишь при очень специфических условиях, так как обычно это приводит к стопорению передачи.

Зубчатые колеса в червячных передачах могут быть обычными прямозубыми, но чаще их выполняют косозубыми изогнутой формы, позволяющей обхватывать винт по дуге с углом 90-110°. Материал для колеса подбирают с антифрикционными свойствами, чтобы с материалом червяка он образовывал фрикционную пару. Это крайне важно в силу больших потерь на трение в зацеплении, что напрямую сказывается на эффективности работы редуктора.

Вторым элементом передачи является винт, который используется в двух основных вариациях: нарезанный на цилиндре или на торе. В случае второго варианта передача будет называться глобоидной. Глобоидный червяк более сложен в изготовлении, однако обеспечивает лучшее сцепление с зубчатым колесом и большую площадь зацепления.

промышленные редукторы

Передача такой конструкции может обеспечивать большие передаточные числа при сохранении компактности и сравнительно малых размерах. Также работа червячных редукторов отличается большой плавностью и малой шумностью. Отдельно нужно отметить такую особенность, как самоторможение, которое в отношении червячных редукторов определяется как невозможность передачи крутящего момента от выходного вала к входному, то есть в направлении противоположном нормальному режиму работы. На это влияют такие параметры, как материалы кинематической пары и ее геометрические параметры, а именно угол подъема витков червяка.

Самоторможение или отсутствие обратимости нельзя однозначно записать в положительные или отрицательные особенности червячных редукторов. Так в некоторых станках и машинах может возникать необходимость поворота вала в обратном направлении без включения двигателя, что становится невозможным при отсутствии обратимости у редуктора. Однако такая особенность приходится как нельзя кстати в различного рода подъемных механизмах и домкратах, так как позволяет обходиться без использования специальных тормозящий устройств – редуктор сам стопорится из-за передачи.

В то же время червячные редукторы не лишены своих недостатков, проистекающих из особенностей используемой механической передачи. Высокая скорость скольжения в зоне контакта и большая площадь этой зоны приводят к ряду возникающих проблем: повышенное тепловыделение, усиленный износ деталей, склонность к заеданию. Из этого проистекает то, что КПД червячных редукторов оказывается сравнительно ниже, чем у зубчатых. Последующий рост передаточного числа также приводит к еще большему уменьшению КПД. Это не критичные проблемы, но они предъявляют повышенные требования к точности изготовления и сборки редуктора, а также к выбору антифрикционных материалов для элементов механической передачи.

Комбинированный редуктор

В редукторах этого вида, как следует из названия, сочетаются два и более типа механической передачи, которые заключены в одном корпусе. По понятным причинам разнообразие таких редукторов крайне велико, однако их эффективность и массовое использование в определенной степени дает право выделить их в отдельную группу. Типичными представителями комбинированных редукторов можно назвать конически-цилиндрически, червячно-цилиндрический, планетарно-конический и т.д. Несмотря на то, что теоретически возможны самые разные комбинации механических передач, активно используются далеко не все.

Идея такого решения заключается в комбинации свойств разных передач и компенсации недостатков одной передачи за счет преимуществ другой. Так червячно-цилиндрические редукторы показывают более высокую эффективность в сравнении с червячными редукторами с аналогичным передаточным числом. Встраивание цилиндрической передачи относительно небольшого размера позволяет достичь больших передаточных чисел для системы в целом, не прибегая к увеличению червячной передачи, что неизбежно повлекло бы за собой снижение общего КПД редуктора.

Подбор редуктора

В общем случае подбор редуктора проводится в рамках расчета привода машин и механизмов, являясь важной его составляющей. От правильного выбора будет зависеть не только срок службы самого редуктора, но и множество эксплуатационных параметров, относящихся ко всей установке, а также технические возможности и ограничения всего привода. Можно выделить следующие основные этапы подбора:

  • выбор типа редуктора;
  • кинематический расчет;
  • проверочный расчет.

Выбор типа редуктора

Он начинается с анализа кинематической схемы, присоединяемого оборудования, доступного для расположения места и способа крепления. Входной и выходной валы могут располагаться соосно, параллельно, пересекаясь и т.д. Так в случае параллельных схем обычно применяют цилиндрические, в то время как при пересечении осей валов используют конические или коническо-цилиндрические.

Также дополнительно могут учитываться такие параметры как уровень шума редуктора, его материалоемкость и относительная стоимость, коэффициент полезного действия и т.д. Набор требований определяется областью применения и конкретной задачей, а многие из типов редукторов имеют предрасположенность к использованию в определенных направлениях. Так, к примеру, червячные редукторы востребованы в приводах подъемного оборудования из-за присущего им явления самоторможения, а в установках большой мощности предпочтительны цилиндрические из-за их высокого КПД.

Кинематический расчет (на примере цилиндрического редуктора)

Когда выбран тип и компоновка редуктора, идет кинематический расчет, для которого требуется набор исходных данных. К таковым относят крутящий момент на выходном валу (Твых), частоты вращения входного (nвх) и выходного (nвых) валов, а также радиальные консольные нагрузки для них (Fвх и Fвых). Помимо этого учитываются режим работы, характер нагрузки, условия окружающей среды и подобное. Для примера расчета возьмем распространенный случай цилиндрического редуктора.

Зная частоты вращения входящего и выходящего валов, определяют передаточное число редуктора (iред):

iред = nвх/nвых

Это важный для редуктора параметр, и он играет определяющую роль в выборе количества ступеней, хотя на оптимальный выбор влияют также тип зубьев, материал колес, способ их обработки и шлифовки. Так для передаточных чисел меньше 6,3 использую одноступенчатые редукторы. С ростом передаточного числа для распространенного случая колес с эвольвентными, закаленными, отшлифованными зубьями двухступенчатые редукторы применяются для значений iред = 7,1 – 20, а трехступенчатые при значениях 20 – 100. Улучшение зубьев позволяет увеличить рамки использования и применять редукторы с меньшим числом ступеней для больших значений iред.

После определения числа ступеней и компоновки редуктора определяют расчетный крутящий момент (Tрас), отличный от заданного (Tвых), поскольку во внимание принимаются особые условия эксплуатации. Для непосредственных расчетов используется так называемый коэффициент условий работы (Кур), рассчитываемый по следующей форме:

Кур = К1×К2×К3×К4×К5

где:
К1 – коэффициент, учитывающий динамические характеристики двигателя;
К2 – коэффициент, учитывающий продолжительность работы в сутки;
К3 – коэффициент, учитывающий количество пусков в час;
К4 – коэффициент, учитывающий продолжительность включения;
К5 – коэффициент, учитывающий наличие/отсутствие реверсивности редуктора.

Соответственно, расчетный крутящий момент:

Трас = Твых × Кур

Зная расчетный крутящий момент, можно также определить мощность на входном валу редуктора (Pвх):

Pвхрас = (Трас × nвых) / (9550×ηред)

где:
Pвхрас – мощность на входном валу редуктора, кВт;
Трас – расчетный крутящий момент, Н*м;
nвых – частота вращения выходного вала, об/мин;
ηред – КПД редуктора.

На основе полученных данных производится подбор редуктора. Он должен проходить по создаваемому на выходном валу крутящему моменту, то есть его паспортное значение крутящего момента (Тпас) должно быть больше или равно расчетному значению (Твыхрас), то есть:

Тпас ≥ Твыхрас

Проверочный расчет

В завершение проводятся дополнительные расчеты, где проверяется условие применимости редуктора по радиальным консольным нагрузкам. Сперва на основе заданных консольных нагрузок на входной и выходной валы высчитываются их расчетные значения через коэффициент условий работы (Kур):

Fвхрас = Fвх × Кур

Fвыхрас = Fвых × Кур

После чего полученные характеристики сравниваются с аналогичными паспортными значениями для выбранного редуктора (Fвхпас, Fвыхпас). Условие применимости выглядит следующим образом:

Fвхпас ≥ Твхрас

Fвыхпас ≥ Твыхрас

Также проводится проверка на перегрев, для чего полученную ранее величину расчетной мощности на входном валу (Pвхрас) сравнивают с паспортной величиной редуктора Pт, дополнительно учитывая условия эксплуатации и охлаждения. Условие выглядит следующим образом:

Pвхрас ≤ Pт × Kт

где:
Pвхрас – расчетная мощность на входном валу редуктора;
Pт – термическая мощность редуктора по паспорту;
Kт – температурный коэффициент, зависящий от способа охлаждения редуктора, температуры окружающей среды и продолжительности работы.

В случае если выбранный редуктор не удовлетворяет всем условиям, то необходимо провести выбор повторно, либо предусмотреть дополнительные меры по улучшению характеристик редуктора до необходимого уровня.

Реверс инжиниринг

Компания F.P.K. GmbH предлагает изготовление и поставку редукторов специального исполнения, комплектного оборудования и запасных частей по чертежам и техническим заданиям Заказчика. Специалисты нашей компании по приглашению выезжают на производственную площадку с целью проведения замеров на месте и подготовки технических решений.

промышленные редукторы промышленные редукторы
промышленные редукторы промышленные редукторы

Проектирование осуществляется в системах T-FLEX CAD и KISSsoft. Конструкторская документация выполняется как по техническому заданию, так и на основании собственных замеров на площадке Заказчика.

1-ый этап. Разработка 3D моделей

промышленные редукторы

2-ой этап. Расчет методом конечных элементов.

промышленные редукторы

3-ий этап. Выполнение проектировочных и проверочных расчетов.

промышленные редукторы

Расчёты зубчатых передач:

Производятся автоматизировано. Выбор числа ступеней, подбор межосевых расстояний, разбивка передаточного числа по ступеням производится так, чтобы вес редуктора был минимальным, ступени были равнопрочными и имели больший запас прочности по сравнению с аналогами.

промышленные редукторы

Проверка прочности и жёсткости:

Корпусных узлов осуществляется методом конечных элементов.

промышленные редукторы промышленные редукторы
промышленные редукторы промышленные редукторы

Результатом проведения такого вида работ, является:

Разработка конструкторской документации собственным отделом конструкторского бюро как на комплектные агрегаты, так и на отдельные узлы:

промышленные редукторы

Изготовление турборедукторов, мультипликаторов и запасных частей с учетом существующих посадочных мест, геометрических и привязочных размеров:

Комплектные турборедукторы и мультипликаторы

промышленные редукторы

промышленные редукторы
Муфты зубчатые

Основные области применения наших редукторов:

Металлургия

промышленные редукторы

промышленные редукторы

Оффшорные платформы и морские суда

промышленные редукторы

промышленные редукторы

Горно-обогатительная отрасль

промышленные редукторы

Гидроэнергетика

промышленные редукторы

Наши основные продукты:

Лебедки со встроенным планетарным редуктором

промышленные редукторы промышленные редукторы
промышленные редукторы промышленные редукторы

Механизмы поворота

промышленные редукторы промышленные редукторы
промышленные редукторы промышленные редукторы

Редукторы хода:

промышленные редукторы промышленные редукторы промышленные редукторы

Специальные редукторы

промышленные редукторы промышленные редукторы

Редуктор с вертикальным тиходным валом

Редуктор с вертикальным тиходным валом Редуктор с вертикальным тиходным валом

Номинальная мощность приводного двигателя:
50 кВт
Крутящий момент приводного двигателя:  б37 Нм
Максимально допустимый крутящий момент двигателя:
1 '183 Нм
Крутящий момент рабочей машины (Т2)
10 910 Нм
Номинальная мощность редуктора
102,2 кВт
Номинальный момент на тихоходном валу:
22 300 Нм
Место установки:
цех
Высота над уровнем моря: 0 - 1000 м 
Мин. температура окружающей среды:
20 С
Макс, температура окружающей среды:
50 С
Номинально передаточное число  18
Фактическое передаточное число:
17,136
Число оборотов привода:  750 об/мин
Частота вращения выходного вала:
43,77 об/мин 
Подача масла:  смазке погружением
Спуск масла:  резьбовая пробка
Вентиляция: радиальный вентилятор (стандарт) с вентиляционным раструбом 
Руководствý по эксплуатации (ВА) ВА5010 02 /2018 + ВА7300 07/ 2017
Шильдик:  стандарт
Тип шильдика:   самоприклеивающаяся табличка (пленка) 
Язык надписей на шильдике:  немецкий
Тип масла  CLP PAO ISO VG320
Консервация от коррозии K. 150.06.01.002
Поверхностное покрытие  Цвет: RAL 5015 (голубой)
Консервация для хранения в помещении до 24 месяцев
Консервация для хранения снаружи до  12 месяцев
Код ТН ВЭД: 84834023
Страна происхождения: Германия

Редуктор для мельницы

Редуктор для мельницы Редуктор для мельницы
Исполнение: В8
Номинальный момент редуктора на тихоходном валу: 31 617 Нм
Максимальный момент редуктора на тихоходном валу: 50 588 Нм
Крутящий момент рабочей машины (Т2): 11 157 Нм
Мощность рабочей машины (Р2): 400 кВт
Номинальная тепловая мощность редуктора : 405 кВт
Место установки: цех
Высота над уровнем моря: 0 - 1000 м
Мин, температура окружающей среды: 0°С
Макс, температура окружающей среды: 45°С
Номинальное передаточное число 4,5
Фактическое передаточное число: 4,50
Число оборотов привода: 1500 об/мин
Частота вращения тихоходного вала: 333,33 об/мин
Диаметр приводного вала d 95 мм тб
Диаметр тихоходного вала D 160 мм кб
Подача масла: смазка погружением
Вентиляция два вентилятора, с обеих сторон быстроходного вала
Шильдик: стандарт
Язык надписей на шильдике немецкий
Страна происхождения Германия

Редуктор поставляется с резьбовой пробкой наливного отверстия, с фильтром и клапаном, заполненным синтетическим маслом на базе полиальфаолефинов ISO 220сСт (LS3)


Редукторы для мешалки

Исполнение: А
Номинальная мощность приводного двигателя: 50 кВт
Крутящий момент приводного двигателя: 637 Нм
Максимально допустимый крутящий момент двигателя: 1183 Нм
Мощность рабочей машины (Р2): 50 кВт
Крутящий момент рабочей машины (Т2): 22 300 Нм
Место установки: цех
Высота над уровнем моря: 0 = 1000 м
Мин. температура окружающей среды: 20°С
Макс, температура окружающей среды: 50° С
Номинальное передаточное число 18
Фактическое передаточное число: 17,136
Число оборотов привода: 750 об/мин
Частота вращения выходного вала: 43,77 об/мин
Подача масла: смазка погружением
Спуск масла' резьбовая пробка
Вентиляция: радиальный вентилятор (стандарт) с

вентиляционным раструбом
Руководство по эксплуатации (ВА): ВА5010 02 / 2018 + ВА7300 07 / 2017
Шильдик: стандарт
Тип шильдика: самоприклеивающаяся табличка (пленка)
Язык надписей на шильдике: немецкий
Тип масла: CLP РАО ISO VG320
Консервация от коррозии: К.150.06.06.01.002
Поверхностное покрытие: Цвет: RAL 5015 (голубой)
Консервация для хранения в помещении до: 24 месяцев
Консервация для хранения снаружи до: 12 месяцев
Код ТН ВЭД: 84834023
Страна происхождения: Германия

Каталожные редукторы для установки на подмельничные баки

Номинальная мощность редуктора: 64,23 кВт
Номинальный момент редуктора: 6 600 Нм
Мощность рабочей машины (Р2): 22 кВт
Крутящий момент рабочей машины (Т2): 2 261 Нм
Место установки: цех
Высота над уровнем моря: 0- 1000 м
Мин. температура окружающей среды: 0°С
Макс, температура окружающей среды: 50°С
Номинальное передаточное число 16
Фактическое передаточное число: 15,601
Число оборотов привода: 1450 об/мин
Частота вращения тихоходного вала: 92,94 об/мин
Вентиляция: по К20
Быстроходный вал D1: стандартный вал с призматической шпонкой по DIN 6885/1
Быстроходный вал D1, размеры: 30 тб х 50, G3 = 520 (мм)
Тихоходный вал D2: стандартный вал с призматической шпонкой по DIN 6885/1
Тихоходный вал D2, размеры: 80 тбх 170, G2 = 140
Уплотнение быстроходного вала D1: Taconite Е
Уплотнение тихоходного вала D2: Taconite F
Система подачи масла: смазка погружением
Руководство по эксплуатации (ВА): ВА5011 02/2018 + ВА7300 10/2017
Шильдик: стандарт
Тип шильдика: нержавеющая сталь
Язык надписей на шильдике: немецкий
Тип масла: С LP РАО ISO VG320
Консервация от коррозии: К.150.18.06.01.004
Поверхностное покрытие: Краска, цвет RAL 5015 (голубой)
Консервация для хранения в помещении до: 24 месяцев
Консервация для хранения снаружи до: 12 месяцев
Код ТН ВЭД: 84834021
Страна происхождения: Германия

Наши специалисты будут рады предоставить дополнительную техническую информацию по редукторам специального назначения.

Дополнительную информацию о производственно-инжиниринговых возможностях компании F.P.K. GmbH вы можете получить, обратившись непосредственно в компанию по E-mail: info@fpk-gmbh.de


запорный клапан, обратный клапан
регулирующий клапан, вентиль
регулирующий клапан, мембранный клапан