Для того, что бы правильно выбрать редуктор для применения в составе привода необходимо знать его основные параметры:
- тип редуктора;
- главный параметр;
- передаточное отношение;
- частота вращения;
- крутящий момент;
- радиальная нагрузка;
- КПД;
- ресурс;
- уровень шума;
- вариант исполнения.
Рассмотрим эти параметры более подробно.
Тип редуктора зависит от варианта применяемой передачи. Основные типы передающих ступеней это цилиндрические, червячные, конические, планетарные или волновые. Редуктор может состоять как из одной, двух и более ступеней одного вида. Так же используются редукторы, совмещающие различные типы ступеней, например червячно-цилиндрический или планетарно-червячный.
Существуют еще несколько видов передач, таких как червячные-глобоидные, спироидные, цевочные и другие. Но они являются дальнейшим развитием уже указанных основных типов передач.
Выбор редуктора зависит от его назначения, ограничений по массе, крутящему моменту, габаритам, компоновке элементов привода.
Главный параметр – геометрическая характеристика, которая определяет массогабаритные и энергосиловые параметры. Зависит от типа редуктора и определяется в соответствии с ГОСТ 31592-2012.
В цилиндрическом редукторе это расстояние между осями тихоходной и соседней ступеней (рис. 1-размер AwT);
- в червячном – расстояние между осями червяка и колеса;
- в планетарном – половина диаметра водила;
- в коническом – делительный диаметр большего из колес;
- в волновом редукторе – внутренний диаметр гибкого диска.
Передаточное отношение – показывает, во сколько раз изменяется крутящий момент и частота вращения на тихоходном (выходном) валу редуктора, по сравнению с входным валом. Безразмерная величина.
Это ключевой параметр работы редуктора, равный произведению всех передаточных чисел его ступеней. Чем их больше, тем больше будет общее передаточное отношение редуктора.
В таблице указаны нормативные показатели передаточных чисел для одной степени разных типов:
При увеличении числа ступеней, как например в 3х ступенчатом цилиндрическом редукторе или совмещении различных типов – планетарно-цилиндрической можно получить передаточное отношение редуктора в несколько тысяч единиц.
Номинальный крутящий момент – выражается в Н*м и регламентирует величину максимального прилагаемого усилия на вал, при котором редуктор может выполнять свои функции. Параметры эксплуатации редуктора указываются в паспорте или руководстве по эксплуатации.
Радиальная нагрузка – усилие, которое может воспринимать концевой участок тихоходного или быстроходного вала, возникающее от присоединенных элементов конструкции, например ременной передачи или муфты. Если не превышать эту нагрузку, редуктор так же отработает без поломок весь положенный срок.
Частота вращения – показывает количество оборотов, которое вал редуктора совершает в минуту. Указывается как для тихоходного (выходного) так и для быстроходного (входного) валов. Превышать этот параметр так же не рекомендуется, т.к. износ рабочих поверхностей ступеней и подшипников произойдет намного быстрее.
Коэффициент полезного действия (КПД), безразмерная величина, определяется отношением затраченной энергии к полезной работе, т.е. мощности, полученной на выходном валу. В современных редукторах в зависимости от типа редуктора КПД варьируется от 0,4 до 0,99.
Наиболее производительные – цилиндрические, конические, планетарные, наименее – червячные и волновые редукторы, в связи с особенностями конструкции.
Ресурс – измеряется в часах и показывает, какое время редуктор способен работать в паспортном режиме до определенного уровня износа. Паспортный режим – это ограничение по нагрузкам, скорости, типу используемого масла и его температуры. Наступление износа не означает вывод редуктора из строя, но дальнейшая эксплуатация может привести к неожиданной поломке и дорогостоящему ремонту. Так же для обеспечения ресурса необходимо проводить своевременное техническое обслуживание редуктора.
Некоторые производители указывают вместо ресурса срок службы в годах при определенном режиме нагрузки.
Шумовые характеристики – предельная величина шума, создаваемая редуктором на номинальном режиме работы, превышение которой не допустимо, измеряется в децибелах (дБ).
Исполнение редуктора – краткое цифровое обозначение, указывающее на основные конструктивные особенности, такие как: расположения валов (соосное, параллельное, перпендикулярное), вариант исполнения корпуса и монтажные позиции.
На рисунке указаны различные варианты исполнения корпуса - на лапах (а), с фланцем (б), с полым входным валом (в). В случае «а» нагрузка будет подведена через ременную передачу или муфту, в случае «б» вал редуктора центруется с отверстием исполнительного механизма и крепится с помощью фланца, в случае «в» редуктор «насаживается» на вал исполнительного механизма и крепится к корпусу через реактивную тягу – рычаг, препятствующий проворачиванию редуктора на валу.
Монтажное исполнение так же может быть различным – сверху, сбоку, спереди, сзади. Более наглядно это изображено на рисунке:
Климатическое исполнение – этот параметр обязателен не только для редукторов, но и в целом для любого промышленного оборудования или изделия. Показывает, в каких климатических условиях (температура, влажность, осадки и т.д.) допустима эксплуатация, определяется ГОСТ 15150-69.
В заключение приведем пример обозначения редуктора: