Крутящий момент редуктора формула
Содержание:
- 1 Что такое передаточное отношение I и обороты на выходном валу мотор-редуктора.
- 2 Крутящий момент мотор-редуктора M2
- 3 Формула крутящего момента
- 4 Сервис-фактор f.s.
- 5 Формула сервис-фактора
- 6 Суть показателя
- 7 Максимально допустимый крутящий момент редуктора
- 8 Расчет крутящего момента мотор-редуктора
- 9 Выбор мотор-редуктора по крутящему моменту
- 10 Профессиональный расчет и заказ мотор-редуктора
Типы редуктора различаются конструктивно:
Цилиндрические горизонтальные редукторы имеют параллельное расположение осей входных
и выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.
расположение осей входных и выходных валов, которые лежат в одной
скрещенные под углом 90 0 оси входных и выходных валов.
параллельное расположение осей входных и
выходных валов, которые лежат в разных
Коническо-цилиндрические редукторы имеют пересекающиеся под углом 90 0 оси входных и
выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.
Особое значение имеет расположение выходного вала редуктора в пространстве:
-
в червячных редукторах конструкция редуктора позволяет применять один и тот же редуктор
для любого положения выходного вала в пространстве;
в цилиндрических и конических редукторах в большинстве случаев возможно расположение
выходных валов только в горизонтальной плоскости;
имея одинаковые внешние габариты (или вес), цилиндрические редукторы (по сравнению счервячными)
передают нагрузку в 1,5-2 раза большую имеют более высокую КПД, более долговечны, значит
их установка будет экономически эффективнее.
Передаточное отношение редуктора:
n вх — количество оборотов входного вала редуктора, т.е обороты электродвигателя, об/мин.
n вых — необходимое количество оборотов выходного вала редуктора, об/мин.
При выборе электродвигателя частота вращения вала двигателя, а, следовательно, и входного вала редуктора не должна превышать 1500 об/мин для всех редукторов. Обороты электродвигателя следует выбирать из технических характеристик электродвигателей .
Количество ступеней по типу редуктора определяется по таблице, исходя из рассчитанного передаточного числа.
Тип редуктора |
---|
Т=(9550*Р* U * N )/ (К* n вх ) (формула 2)
Р — мощность электродвигателя, кВт
U — передаточное число редуктора
N — КПД редуктора ( для цилиндрического редуктора принимается 0,97-0,98,
для червячного — свое для каждого передаточного числа (см. паспортные данные))
n вх — количество оборотов входного вала редуктора или электродвигателя, об/мин
Режим эксплуатации по ГОСТ 21354-87 и нормам ГосТехНадзора
"0"-непрерывный ПВ 100%
"II"-средний ПВ ПВ = (Т / 60) * 100%
Т — среднее время работы в течение часа, мин.
На данный габарит редуктора, возможно, установить только электродвигатели габариты , которых указаны в технических характеристиках на этот редуктор.
Технические характеристики для мотор-редуктора червячного одноступенчатого МРЧ-80.
С недавних пор Группа Компаний «Элком» предоставляет на своём сайте уникальную возможность — самостоятельный подбор мотор-редуктора. В данном материале содержится подробная информация о том, как правильно и быстро подобрать необходимый Вам червячный мотор-редуктор. Надеемся, что предложенные сведения дадут детальное понимание процесса подбора мотор-редуктора, и окажутся Вам полезны.
Осуществляется подбор посредством стыковки редукторных частей ESQ NMRW и общепромышленных двигателей 5АИ производства ГК «Элком».
Таким образом, для того чтобы узнать соответствующую заданным параметрам модель, клиенту нужно только обозначить желаемые характеристики и выбрать один из двенадцати предустановленных диапазонов сервис-фактора — всё остальное рассчитает программа.
При выборе червячного мотор-редуктора учитываются основные технические характеристики:
- Обороты на выходном валу мотор-редуктора
- Крутящий момент мотор-редуктора «M2»
- Сервис-фактор мотор-редуктора «f.s.»
Что такое передаточное отношение I и обороты на выходном валу мотор-редуктора.
Передаточное отношение — это разница между скоростью вращения входного вала и выходного вала. (По сути если i = 10, то входной вал редуктора сделает 10 оборотов в минуту а выходной 1 оборот в минуту).
— это отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего колеса. Передаточное число зубчатой передачи определяется по формуле:
В червячной редукторной части NMRW используются передаточные отношения:
5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100.
Рассмотрим расчёт оборотов на выходном валу мотор-редуктора на примере редукторной части NMRW с двигателем.
Возьмём редукторную часть червячного мотор-редуктора NMRW150-60/100 B5. В данном случае i=60, т. е. данная редукторная часть имеет передаточное отношение 60. Соединим данную редукторную часть с различными двигателями для расчета оборотов на выходном валу мотор-редуктора:
100 L2 5.5/3000 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 50 об/мин.
Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 3000 на 60 и получили 50.
100 L4 4.0/1500 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 25 об/мин.
Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 1500 на 60 и получили 25.
100 L6 2.2/1000 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 17 об/мин.
Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 1000 на 60 и получили 16,6.
Крутящий момент мотор-редуктора M2
Крутящий момент (синонимы: момент силы; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Если по простому, то это усилие с которым мотор-редуктор вращает выходной вал.
Энергия, которую электродвигатель передает редуктору в основном передается на оборудование с понижением оборотов выходного вала и частично уходит на преодоление силы трения, которое сопровождается выделением тепла (происходит нагрев редуктора).
Если попробовать представить крутящий момент графически, то это будет выглядеть так:
Крутящий момент (синонимы: момент силы; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Если по простому, то это усилие с которым мотор-редуктор вращает выходной вал.
Энергия, которую электродвигатель передает редуктору в основном передается на оборудование с понижением оборотов выходного вала и частично уходит на преодоление силы трения, которое сопровождается выделением тепла (происходит нагрев редуктора).
Если попробовать представить крутящий момент графически, то это будет выглядеть так:
Формула крутящего момента
Расчет крутящего момента для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3.
Сервис-фактор f.s.
Сервис-фактор (коэффициент эксплуатации, коэффициент надежности) — является комплексным показателем, характеризующим работу мотор-редуктора, как единой системы.
Для определения числового значения f.s. необходимо знать:
характер нагрузки;
продолжительность работы привода в сутки;
число включений в час.
Формула сервис-фактора
Номинальный крутящий момент — это максимальный крутящий момент, на безопасную передачу которого рассчитан редуктор, исходя из следующих величин:
- коэффициент безопасности (сервис-фактор) = 1
- срок службы 10000 часов.
Рабочий крутящий момент — это крутящий момент, который выдает редуктор при определенном двигателе соединенным с данным редуктором.
Рассчитаем сервис-фактор для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3.
Для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3 (двигатель 5,5-3000) рабочий крутящий момент составляет 816Н*м. Как считали: РКМ=(5,5кВт*9550/48об/мин)*0,738=816Н*м
Номинальный крутящий момент для редукторной части NMRW150-60 — 990Н*м. Найти его можно на 26 стр. каталога NMRW. Смотрим таблицу NMRW150, находим передаточное отношение 60 и цифра в столбце М2 = 990 Н*м.
Рассчитываем сервис-фактор: f.s.=990/816=1,21
В результате произведенных расчетов у Вас появится информация, воспользовавшись которой Вы, не обладая техническим образованием, не имея на руках каталогов и специальной литературы, сможете подобрать нужный мотор-редуктор.
Например, Вам нужен мотор-редуктор со следующими характеристиками:
- обороты на выходе — 24 об/мин
- крутящий момент — 420 Н*м или мощность 1,5кВт
- сервис-фактор — 1,0
Воспользуйтесь таблицей быстрого подбора и определите подходящий именно Вам мотор-редуктор менее чем за 5 секунд! Ждём Вас на нашем сайте.
Все мотор-редукторы находятся на нашем складе в наличии, всё что Вам нужно — оставить заказ или связаться с нами по телефону +7 (812) 320-88-81 доб. 21 97
Принцип мотор-редуктора заключается в одновременном уменьшении количества оборотов, передаваемых на быстроходный вал и наращивании (контроле) силы, получаемой выходным валом. Обе величины – снижение оборотов и увеличение крутящего момента – являются ключевыми техническими характеристиками. Первую определяет передаточное число, а что собой представляет вторая величина?
Суть показателя
Согласно технической терминологии, крутящий момент редуктора – это расчетный показатель, вычисляемый произведением прилагаемой силы и длины плеча ее приложения (рычага) в метрах. Измеряется в Ньютон-метрах (1 Н*м означает, что при присоединении рычага длиной 1 м усилие, прилагаемое на его конце, не должно превышать 1 Ньютона, иначе привод не будет работать).
Тяга тем выше, чем ближе точка приложения усилия к оси выходного вала. Для иллюстрации этой характеристики удобнее рассматривать Ньютоны – единицы измерения силы – в более удобных для практики применения оборудования килограммах. Для примера можно взять цилиндрический 2-ступенчатый РМ-650, вводные условия следующие:
- 1 кг = 9,81 Н;
- передаточное число – 31,5;
- количество оборотов на входе – 1,5 тыс. оборотов/минуту (максимальная величина для всех типов мотор-редукторов, кроме цилиндрических, для которых показатель может увеличиваться до 3 тыс. оборотов/минуту);
- заложенный конструктивно крутящий момент редуктора на валу (тихоходном) при заявленных условиях – 5116 Ньютон*метр.
При «переходе» на килограммы получаем, что при метровой длине рычага (радиусе барабана, например, на тихоходном выходном валу) механизм сможет поднять максимальный груз весом 0,522 т (5116/9,81 = 521,5 кг). Приближение точки приложенного усилия – укорочение рычага вдвое до 50 см – даст увеличение показателя до 10232 Н*м. То есть максимальный вес груза на конце рычага увеличится до 1,043 т.
Максимально допустимый крутящий момент редуктора
Допустимый крутящий момент мотор-редуктора определяет условия, при которых последний сможет выдерживать усилие, чтобы обеспечить нормальную работу пары «электродвигатель – рабочий механизм», промежуточным звеном которой и выступает мотор-редуктор. При этом ключевым условием является нагнетаемая тяга, а она зависит от передаточного числа.
Крутящий момент мотор-редуктора в зависимости от его исполнения
Расчет начинается с типа устройства – для червячного редуктора и цилиндрического применяются разные подходы. Это связано со спецификой исполнения червячной и цилиндрической передачи.
Так, в червячном редукторе показатель, который отвечает за длину плеча прилагаемого усилия, с изменением модели, практически не меняется. Итоговый крутящий момент мотор-редуктора в большей степени зависит от прилагаемого усилия, которое меняется с увеличением количества зубьев на вращающемся колесе, а радиус рычага – колеса и червяка – становятся условной константой.
Пример – редуктор серии Ч-80. При любом количестве оборотов допустимый крутящий момент червячного редуктора фиксируется при передаточном числе 31,5, и вот почему:
- червяк является многозаходным при малых передаточный числах, червячное колесо в этом случае имеет больше 31 зуба;
- при большом передаточном числе червяк будет однозаходным, но количество задействованных зубьев от этого не поменяется (больше 31).
На выходе при всех условиях наибольшая толщина колесного зуба в червячном редукторе (мотор-редукторе) фиксируется при одном передаточном числе – 31,5. Поскольку нагрузка на него определяется толщиной зубьев (чем она больше, тем выше допустимый крутящий момент мотор-редуктора), такой принцип задает условия технического расчета. Правда, при расчетах крутящего момента редуктора следует учитывать и другие его конструктивные особенности – потери из-за трения по сравнению с цилиндрическими устройствами и сниженный КПД.
С механизмами на цилиндрической передаче ситуация обстоит иначе. Здесь нагнетаемая тяга создается за счет разницы диаметров шестерен. Диаметр/радиус шестерни цилиндрического модуля, таким образом, выступает ключевым фактором при расчете. А прилагаемое усилие одинаковое (в пределах серии) – зубья цилиндрической передачи нарезаются в одном размере для всех передаточных чисел.
Расчет крутящего момента мотор-редуктора
Расчет крутящего момента редуктора на валу производится с учетом условий его установки:
- типа механизмов, с которыми будет работать мотор-редуктор (подъемники, смешивающие механизмы, транспортеры);
- характера работы;
- графика запуска;
- места монтажа.
Для подъемных установок обычно используют червячный редуктор, здесь хорошо себя зарекомендовала серия редукторов МЧ или 2 МЧ. Их конструкция исключает прокручивание выходного вала под нагрузкой (позволяет отказаться от колодочного тормоза).
В мешалках разного типа или бурах хорошо себя показали 3МП и 4МП. Они «заточены» на равномерное распределение радиальной нагрузки, что важно при обслуживании механизмов такого принципа действия.
Для машин, занятых перемещением тяжелых грузов, на первое место выходит выносливость. Здесь подходят мотор-редукторы 1МЦ2С/4МЦ2С (крутящий момент редуктора на выходном валу увеличен).
Выбор мотор-редуктора по крутящему моменту
При выборе редуктора по крутящему моменту используют несколько показателей:
- Крутящий момент редуктора. Обозначается как М2. Определяется с учетом паспортной мощности (Рn), коэффициента безопасности (S), КПД и срока эксплуатации (тоже расчетная величина, обычно принимается как 10 000 часов).
- Номинальный крутящий момент редуктора Mn Указывается в паспорте, определяет предельную нагрузку, при которой устройство способно безопасно работать с учетом коэффициента безопасности и жизненного цикла.
- Требуемый крутящий момент мотор-редуктора. Обозначается Mr Не может превышать Mn2.
- Максимальному крутящему моменту редуктора присваивается индекс M2max, может рассматриваться как предельная пиковая нагрузка при заданных условиях (постоянные, изменяющиеся, с перерывами, частыми пусками/остановками).
- Расчетный крутящий момент мотор-редуктора обозначается Mc2 и определяется индивидуально.
Расчет крутящего момента мотор-редуктора на выходном валу Mc2 производят по формуле:
где Mr2 – это необходимый (требуемый) показательдля мотор-редуктора, а Sf – эксплуатационный коэффициент мотор-редуктора (Service Factor). Результирующий показатель крутящего момента редуктора по формуле не может превышать номинального Mn2.
Профессиональный расчет и заказ мотор-редуктора
Если вы хотите получить качественную помощь в выборе изделий, наши специалисты помогут вам рассчитать крутящий момент редуктора (мотор-редуктора) на выходном валу и подобрать наиболее подходящую модель под конкретные условия его эксплуатации. ООО ПТЦ «Привод» занимается производством данных механизмов и поставляет свою продукцию по всей России, в страны ближнего зарубежья (СНГ).
Получить квалифицированную консультацию можно по телефону 8–800–2000–200 или онлайн, написав нам по адресу Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. . Здесь же опытные менеджеры, которые владеют всей актуальной информацией по каталогу предлагаемых червячных редукторов и цилиндрических, мотор-редукторов предоставят полную информацию о действующих ценах. Для удобства клиентов у нас на сайте есть функция обратной связи – просто заполните короткую форму, и мы сами вам позвоним.
Отправить ответ