Методика выбора редукторов и мотор-редукторов

Методика выбора редукторов и мотор-редукторов

Настоящая методика распространяется на выбор редукторов и мотор-редукторов общего
назначения, изготовляемых в соответствии с ГОСТ Р 50891-96 и предназначенных для работы в
различных условиях эксплуатации.
Методика не распространяется на редукторы и мотор-редукторы специального назначения
или специальных конструкций, а также на волновые, цевочные, гипоидные и спироидные
редукторы и мотор-редуктоы.

Условные обозначения
U – передаточное число редуктора (мотор-редуктора);
– частота вращения выходного вала;
Кдв – коэффициент учитывающий динамические характеристики двигателя;
Км – коэффициент учитывающий динамические характеристики приводимой машины;
Кпв – коэффициент зависящий от продолжительности включения;
Крев – коэффициент реверсивности;
Креж – коэффициент режима работы;
Кч – коэффициент учитывающий взаимное расположение червяка и колеса;
Кс – коэффициент учитывающий продолжительность работы в сутки;
Fмакс – максимальная радиальная консольная нагрузка, Н;
Fном – номинальная радиальная консольная нагрузка, Н;
ПВ – продолжительность включения, %;
Fтном , Fб ном – значение радиальных консольных нагрузок на валах редукторов (мотор-
редукторов), приводимые в каталоге и соответствующие Тном;
Fтмакс, Fб макс – значение наибольших консольных нагрузок на валах редукторов (мотор-
редукторов) при нормально протекающем технологическом процессе и соответствующие
Тмакс;
Ртерм – мощность, допускаемая редуктором по условиям перегрева, кВт;
Рмакс – максимальная передаваемая мощность редуктора, кВт;
Тмакс – максимальный крутящий момент на выходном валу, Нм;
Тном – номинальный крутящий момент на выходном валу, приводимый в каталоге для
продолжительной работы при постоянной нагрузке, Нм;
Тне - эквивалентный крутящий момент постоянной величины на выходном валу, разрушающее
воздействие которого равно воздействию реального переменного момента, Нм;
Тпуск – пусковой крутящий момент на выходном валу, Нм;
– температура окружающего редуктор воздуха, оС;
t - время действия момента.
 

1.Выбор типа редуктора
1.1.Тип редуктора определяется следующими признаками:
- типом передач (цилиндрических, червячных, конических, планетарных, комбинированных);
- взаимным расположением передач;
- количеством ступеней;
- расположением валов в пространстве.
1.2.Исходные данные:
- передаточное число U;
- максимальный крутящий момент Тмакс;
- режим эксплуатации;
- конструктивные и эксплуатационные особенности привода (компактность, взаимное расположение валов, уровень шума и т.д.).
1.3.Предварительный выбор типа редуктора:
- по диаграмме (рис.1) отбираются типы редукторов, удовлетворяющие заданному передаточному числу;
- по диаграмме (рис.2) из номенклатуры редукторов, определенной по передаточному числу, отбираются типы, передающие заданный крутящий момент.

Диапазон номинальных передаточных чисел и крутящих моментов на выходных валах

редукторов (логарифмические шкалы).

 

 

Номинальные передаточные числа

 

Номинально и максимально (черные участки) допустимые
крутящие моменты, Нм

Диапазон номинальных частот вращения выходных валов и крутящих
моментов на выходных валах мотор-редукторов (логарифмические шкалы).

Номинальные частоты вращения выходного вала, об/мин
Номинально и максимально (черные участки) допустимые крутящие моменты, Нм
1.4.Окончательный выбор типа редуктора производится с учетом следующих отличительных
особенностей отдельных типов.
1.4.1.Расположение осей входного и выходного валов:
- перекрещивающееся – у червячных одноступенчатых и червячно-цилиндрических;
- пересекающееся – у конических и коническо-цилиндрических;
- параллельное – у цилиндрических и червячных двухступенчатых;
- соосное – у соосных и планетарных.
1.4.2.Уровень шума:
- наиболее низкий – у червячных;
- наиболее высокий – у цилиндрических и конических с высокой твердостью поверхностей зубьев.
Выбор уровня шума производить по данным из технических характеристик редукторов по каталогу или из ниже приведенного графика.
Ориентировочные значения уровня звуковой мощности редукторов и мотор-редукторов по
ОСТ2-Н89-5-79

- планетарные мотор-редукторы
- цилиндрические мотор-редукторы
- одноступенчатые цилиндрические и конические редукторы
- двухступенчатые цилиндрические и коническо-цилиндрические редукторы
- трёхступенчатые цилиндрические и коническо-цилиндрические редукторы
- червячные редукторы
- червячные мотор-редукторы

1.4.3.Коэффициент полезного действия:
- наиболее высокий – у планетарных и одноступенчатых цилиндрических;
- наиболее низкий – у червячных, особенно у двухступенчатых.
Червячные и глобоидные редукторы предпочтительно использовать в повторно-кратковременных режимах эксплуатации.
1.4.4. Материалоемкость в соответствии с ГОСТ 16162-78 для одних и тех же значений крутящего момента на тихоходном валу:
- наиболее высокая – у конических;
- наиболее низкая – у планетарных одноступенчатых.
1.4.5. Габариты при одних и тех же передаточных числах и крутящих моментах:
- наибольшие осевые – у соосных и планетарных;
- наибольшие в направлении, перпендикулярном осям, – у цилиндрических трехступенчатых;
- наименьшее радиальное – у планетарных.
1.4.6. Относительная стоимость руб/Нм для одних и тех же значений межосевых расстояний:
- наиболее высокая – у конических;
- наиболее низкая – у планетарных.

2.Выбор типа мотор-редуктора
2.1.Тип мотор-редуктора определяется аналогично типу редуктора, описанному в пункте 1.1.
2.2.Исходные данные:
- частота вращения выходного вала nт;
- максимальный крутящий момент на выходном валу Тмакс;
- режим эксплуатации;
- конструктивные и эксплуатационные особенности привода.
2.3.Предварительный выбор типа мотор-редуктора выполняется аналогично п. 1.3. по диаграмме (рис.3, 4).
2 .4.Окончательный выбор типа мотор-редуктора выполняется с учетом п. 1.4.

3.Выбор типоразмера редуктора (мотор-редуктора)
3.1.Выбор типоразмера редуктора (мотор-редуктора) сводится к определению с помощью каталога его главного параметра, которым является:
- для цилиндрических и червячных одноступенчатых – межосевое расстояние аw;
- для конических – внешний длительный диаметр конического колеса dс;
- для планетарных – радиус водила Rh.
В случае многоступенчатых редукторов аw, dl и Rh относятся к выходной ступени.
3.2. Параметры выбираемого редуктора должны удовлетворять следующим условиям
Тном Тне (1)
Тне = Креж Тмакс (2)
Fтном Креж Fтмакс (3)
Fб макс Креж Fб макс (4)
отсутствие перегрева                                                                  (5)
3.2.1.Для мотор-редукторов должно удовлетворять условие
Тном Тмакс.                                                                            (6)
3.3. Для выбора типоразмера подсчитывается Тне по формуле (2), затем по каталогу
подбирается ближайшее к нему значение Тном удовлетворяющее условию (1).
3.4. Определение Креж :
- для зубчатых редукторов (мотор-редукторов)
Креж = Кдв Кпв Кс Км Крев (7)
- для червячных редукторов (мотор-редукторов)
Креж = Кдв Кпв КсКм Крев Кч (8)

3.4.1. Исходные данные:
- тип редуктора;
- Тмакс;
- наличие перегрузок, толчков;
- вид двигателя;
- ПВ,%;
- время работы в сутки;
- вид приводимой машины;
- реверсивность или не реверсивность нагрузки;
- Fтмакс; Fб макс ;
- Ртерм;
- .
3.4.2. Кдв определяется по таблице.

Группа 1 – электродвигатели, многоцилиндровые (не менее восьми цилиндров) двигатели внутреннего сгорания, турбины газовые или гидравлические.
Группа 2 – четырех-шести цилиндровые двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины.
Группа 3 – одно-двух цилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

3.4.3. Определение Кпв для:
зубчатых редукторов (мотор-редукторов) производится – по таблице 1;
для червячных – по таблице 2;
для глобоидных типов Чг и Чог в соответствии с ГОСТ 21164-75 и ГОСТ21164-75- по таблице 3.
таблица 1
таблица 2
таблица 3

 

3.4.4. Коэффициент Кс
определяют по таблице

3.4.5. Коэффициент Км
определяют по таблице
Группа 1. Работает без толчков, нагрузка почти не изменяется, 4-10 пусков в час.
К этой группе машин относятся электрические генераторы, ленточные пластинчатые и шнековые конвейеры, легкие подъемники,
электротельферы,легкие вентиляторы, трубовоздуходувки, центробежные компрессоры, мешалки и смесители для веществ равномерной плотности, разливочные и упаковочные машины, зубчатые насосы, фильтры, приводы подачи станков и т.п.
Группа 2. Работа с легкими и умеренными толчками, нагрузка в течение цикла меняется незначительно, 20-60 пусков в час.
К этой группе машин относятся тяжелые вентиляторы, поворотные устройства подъемных кранов, мешалки и смесители веществ с неравномерной плотностью, поршневые насосы с несколькими
цилиндрами, главные приводы станков, деревообрабатывающие станки, центробежные насосы, оборудование мукомольных заводов и т.п.
Группа 3. Работа с сильными толчками, количество пусков в час до 120
К этой группе машин относятся одноцилиндровые компрессоры, штампы, ножницы гильотинные, приводы механизмов доменных печей, резиносмесители, шлифовальные и протяжные станки, грохоты, тяжелые центрифуги, блюминги, зуборезные станки,вибрационные механизмы, цементные мельницы,
гидропульты, ударные дробилки, сукновальные машины, брикетные прессы машины для
изготовления кирпича, вращающиеся трубчатые печи, вытяжные вентиляторы шахт, аппараты для
размещения химически кристаллизуемых объектов и т.п.
Использование мотор-редукторов с машинами 2 и 3 групп не рекомендуется.
3.4.6. Определяется коэффициент реверсивности Крев;
- для не реверсивной работы Крев=1,00;
- для реверсивной Крев=0,75.
3.4.7. Для червячных редукторов (мотор-редукторов) вводится коэффициент Кч. При
расположении червяка под колесом Кч = 1,0, при расположении над колесом Кч = 1,2. При
расположении червяка сбоку колеса для получения надежных данных принимать Кч =1,10.

4.Проверка консольных нагрузок
4.1. Значение радиальных консольных нагрузок проверяется по условиям 3 и 4. В случае их не выполнения следует перейти к большему типоразмеру.

5.Проверка отсутствия перегрева
5.1.Проверка отсутствия перегрева в редукторах, работающих в продолжительном режиме, производится по условию:

(9)

5.2. Проверка отсутствия перегрева в редукторах, не имеющих вентиляторов и приводящих машины, работающие повторно-кратковременных режимах, производится по условиям:

(10)

5.3. Проверка отсутствия перегрева в редукторах, имеющих вентилятор и работающих в повторно-кратковременных режимах, производится по условиям:

(11)

Перечень редукторов, подлежащих проверке на отсутствие перегрева:
- цилиндрические одноступенчатые с межосевым расстоянием 160 мм и выше;
- цилиндрические двухступенчатые с межосевым расстоянием выходной ступени 314 мм и выше;
- планетарные одноступенчатые с радиусом водила 63 мм и выше;
- планетарные двухступенчатые с радиусом водила 125 мм и выше;
- червячные и глобоидные.
5.4 При несоблюдении условий 9…11 следует перейти к большему типоразмеру или
предусмотреть дополнительные меры по охлаждению редуктора.