Что такое мотор редуктор: схема, характеристики, назначение

В данной статье мы рассмотрм, что такое и для чего нужен мотор редуктор, его характеристики, схему, устройство и принцип работы.

18.11.2024

Мотор-редуктор – это агрегат, состоящий из редуктора и двигателя. Устройство спроецировано как самостоятельное изделие и собрано в заводских условиях. Узлы скомпонованы в одном корпусе, валы двигателя и редуктора соединены промежуточной муфтой или передачей другого типа. В сравнении с механизмами, сопрягаемыми с электродвигателями на месте монтажа, мотор-редукторы более надежны, проще в монтаже и ремонте.

Область применения

Мотор-редукторы предназначены для изменения момента или скорости вращения в большую или меньшую сторону от номинала электродвигателя. Чаще всего агрегаты используют для получения большего момента, чем выдает двигатель.

Мотор-редукторы применяют в самых различных отраслях промышленности и производства. Агрегатами комплектуют приводы:

• Кранов, лебедок и другого грузоподъемного оборудования.
• Ленточных, роликовых транспортеров, конвейерных механизмов.
• Обрабатывающих станков, прессов, прокатных станов, другого производственного оборудования.
• Пассажирских, грузовых лифтов, шахтных подъемников, аналогичных механизмов.
• Железнодорожного и электротранспорта.
• Шаровых мельниц, дробилок, шредеров и другого измельчительного оборудования.
• Дозаторов, смесителей твердых веществ и жидкостей, устройств подачи.

Мотор-редукторы также используют в электроприводах устройств контроля доступа, транспортной техники и других машин, оборудования и механизмов.

Конструкция мотор-редукторов

Агрегаты состоят из корпуса с крышкой, электродвигателя, передаточного механизма, валов, подшипников, картера, уплотнительных колец.

В корпусе размещены все остальные детали и узлы устройства. Он также выполняет функции рассеивания тепла, которое выделяется при работе агрегата. Редукторы высокой мощности, работающие с высокой нагрузкой или в сложных условиях эксплуатации, выполнены в ребристом корпусе для лучшего охлаждения.

Двигатель служит силовым узлом. В мотор-редукторах применяют трех- или однофазные электродвигатели переменного тока различных типов, электрические машины постоянного тока.

Передаточный механизм служит для преобразования момента или скорости. По типу различают червячные, цилиндрические, конические, планетарные, волновые, а также гибридные передачи. По количеству ступеней различают одно-, двух-, трех-, четырех-, и многоступенчатые механизмы.

Картер предназначен для изоляции механической части агрегата и размещения масла, облегчающего работу передачи и охлаждающего механизм мотор-редуктора.

Уплотнительные кольца служат для изоляции валов и предотвращения утечек смазочного материала.

Муфты или другие соединительные устройства предназначены для подключения валов и передачи вращения от электродвигателя к передаточному механизму.

Принцип работы мотор-редуктора

Работает мотор редуктор следующим образом. При запуске электродвигателя его вал начинает вращаться с определенной частотой. Движение передается валу редуктора через соединительное устройство. Передаточный механизм преобразует момент и скорость, характеристики механической энергии на выходном валу значительно отличаются от номинальных параметров на валу двигателя.

Момент и скорость на валу зависят от передаточных отношений и передаточного числа. Эти характеристики – ключевые параметры мотор-редуктора.

Передаточные отношения – отношение угловых скоростей или моментов на ведущим и ведомом валах. Может больше или меньше единицы. В первом случае – редуктор понижающий, во втором – агрегат повышающий.

Передаточное число редуктора – отношение количества зубьев большего колеса или шестерни к аналогичному параметру меньшего. Для червячной передачи характеристика большего элемента зубчатой зацепленной пары – количество заходов витка червяка.

К основным характеристикам мотор-редуктора также относятся:

• Мощность двигателя.
• Уголовная скорость выходного вала.
• Крутящий момент на выходе.
• Сервис фактор (отношение максимального длительного выходного момента к нагрузке, с учетом температуры, режима и продолжительности работы для определенного числа мото-часов).
• Тип двигателя по IEC.
• Радиальная нагрузка.

К ключевым параметрам агрегата также относят число фаз и номинальное напряжение, количество оборотов двигателя, возможные монтажные положения, габаритные размеры и др.

Виды мотор-редукторов

Мотор-редукторы различаю по нескольким признакам. Агрегаты классифицируют:

• По типу передаточного механизма.
• По количеству ступеней повышения или понижения момента (скорости).
• По способу монтажа.
• По положению выходного вала.

Тип передачи – один из главных параметров, по которым классифицируют мотор-редукторы. Механизм – основной узел агрегата, который во многом определяет его характеристики и область применения.

Червячные мотор-редукторы

Мотор-редукторы с червячной передачей – самый распространенный тип устройств в приводах оборудования. Механизм редуктора состоит из винта с трапецеидальной резьбой (червяка) и колеса с косыми зубьями. При круговом движении вращении винта зубья, сцепленные с резьбой, передают вращение колесу, на который насажен выходной вал.

Агрегаты обладают следующими преимуществами:

• Значительный диапазон передаточных отношений. Устройства осуществляют преобразование момента или скорости двигателя в пределах 1:100 и больше.
• Невысокий уровень шума при работе. Червячная пара не издает громких звуков при работе.
• Высокая кинематическая точность. Погрешность угла поворота ведомого колеса относительно поворота вала небольшая, червячные редукторы можно применять в точном оборудовании.
• Самоторможение. При отсутствии вращения винта зубчатое колесо не вращается. Реверсивное движение механизма невозможно.

К недостаткам устройств относят высокие потери мощности, которые увеличиваются при высокой нагрузке и большом передаточном числе. Червячные агрегаты обладают относительно низким КПД. Средний рабочий ресурс мотор-редукторов составляет 10-15 тысяч часов.

Цилиндрические мотор-редукторы

В качестве передачи в таких механизмах применяют пары зубчатых цилиндрических колес. Ведущий элемент механизма соединен с валом электродвигателя, ведомый – с выходным валом.

Мотор-редукторы с цилиндрическим механизмом обладают следующими преимуществами:

• КПД выше 95 . Кинематика такого типа обеспечивает передачу мощности с минимальными потерями.
• Возможность обратного вращения. Пара зубчатых шестерен может вращаться в любом направлении.
• Стабильная работа при тяжелой, переменной нагрузке. Работа в режиме тяжелой нагруженности не вызывает ускоренного износа механизма.

Цилиндрические мотор-редукторы обеспечивают передаточные отношения до 1:10. Для расширения интервала выпускают двух, трех, четырех ступенчатые агрегаты. Уровень шума устройств выше, чем у червячных редукторов.

Конические мотор-редукторы

Передаточным механизмом служит зубчатая пара шестерен конической формы. Принцип действия устройства аналогичен работе цилиндрических механизмов. При вращении шестерни, насаженной на вал двигателя, вращение передается ведомому колесу через сцепленные зубья.

Конические мотор-редукторы:

• Устойчивы к изменяющейся нагрузке.
• Могут применяться в приводе оборудования, работающего при частых пусках, отключениях и реверсах.

Диапазон передаточных отношений конических редукторов невелик. Для его увеличения добавляют цилиндрические или планетарные ступени.

Планетарные мотор-редукторы

Передаточным механизмом в агрегатах служит система шестерен с центральным элементом, несколькими вспомогательными колесами, скрепленных между собой, кольцевой шестерней.

К входному и выходному валу может быть подключен один из трех кинематических элементов.

Планетарные мотор-редукторы отличают:

• Небольшие габариты и масса.
• Значительный интервал передаточных отношений до 1:600.
• Значительный рабочий ресурс.
• Низкий уровень шума.

Агрегаты дороже червячных, конических и цилиндрических устройств. КПД планетарных редукторов составляет до 90-95%.

Волновые мотор-редукторы

Кинематическая часть состоит из неподвижного относительно корпуса колеса с внутренними зубьями, гибкой шестерни с наружными зубьями, устройства, растягивающего гибкий элемент (генератора волн).

При вращении генератора волн, гибкое колесо растягивается, его зубья зацепляются с зубьями жесткой шестеренки.

Волновые редукторы:

• Обеспечивает передаточные отношения от 80 до 300.
• Имеют высокий КПД.
• Стойки к высоким нагрузкам.

Волновые агрегаты также имеют плавный ход, небольшие размеры и вес. К недостаткам относится пониженная крутильная жесткость.

Выпускают также мотор-редукторы с гибридными передаточными механизмами: коническо-цилиндрическими, цилиндрическо-планетарными, коническо-планетарными, червячно-планетарными.

Как выбрать мотор-редуктор

Агрегаты для привода оборудования выбирают при проектировании. При этом учитывают:

• Требуемый момент и скорость на выходном валу.
• Механическую мощность.
• Характер нагрузки (постоянная невысокая, средняя нормальная, средняя динамическая, тяжелая высокоинерционная и др).
• Режим работы (продолжительный, повторно-кратковременный).
• Продолжительность работы в сутки.
• Напряжение и количество фаз питания.
• Температуру окружающей среды в зоне установки.
• Монтажное положение и способ крепления.
• Конструкцию выходного вала.
• Дополнительные требования.

Мотор-редукторы существенно расширяют возможности электропривода. Установка агрегатов позволяет получить высокий момент, который требуется для работы промышленного оборудования или других машин и механизмов.

Читайте также:

Обозначение мотор редуктора и его расшифровка

Передаточное число редуктора

Сервис-фактор мотор-редуктора

Чем отличается редуктор от мотор редуктора

Виды редукторов