Методика выбора редуктора

Отношения для расчета отдельных параметров

          Выходной крутящий  момент  M_k

Крутящий момент M_k определен требуемой нагрузкой редуктора. Его можно определить как усилие F₂, действующее на определенном расстоянии на плече r₂.

M_k [Нм] = F₂ [Н]• r₂ [м]

          Коэффициент эксплуатации S_m

Чтобы возможно было гарантировать рабочую безопасность при различной нагрузке и рабочих условиях, определяется модель редуктора (двигателя) с учетом коэффициента эксплуатации S_m. В таблице приведены значения коэффициента эксплуатации S_m с учетом вида нагрузки, средней длительности работы в сутки и кол-ва включений в час. Эти значения действительны для привода редуктора от стандартного электродвигателя. При использовании тормозного электродвигателя коэффициент эксплуатации S_m нужно умножить на коэффициент 1,15.

При выборе конкретного редуктора нужно следить за тем, чтобы коэффициент эксплуатации S_m был ниже сервисного фактора редуктора S_f, или нужно увеличить требуемый выходной крутящий момент M_k по формуле:

M₂ = M_k• S_m

          Сервисный фактор S_f

Сервисный фактор редуктора S_f определяет отношение между макс. крутящим моментом на выходе из редуктора, которым редуктор может быть нагружен и истинным крутящим моментом, который может быть предоставлен подобранным электродвигателем.

Макс. крутящий момент  M_2max определен для коэффициента эксплуатации S_m = 1.

 Значения сервисных факторов для отдельных вариантов размеров, передач и соответствующих электродвигателей приведены в таблицах мощностных параметров для каждого вида редукторов.

S_f = M_2max /  M₂ ,    [ - ]

          Мощность электродвигателя P₁

Для определения нужной мощности электродвигателя  P₁  используется отношение:

P₁ = (M₂[Нм] • n₂ [мин^-1] • 100) / (9550 •  η[%]),      [кВт]

          Радиальная и осевая нагрузка вала 

На выходной вал с цилиндрической цапфой. Значения допустимой радиальной и осевой нагрузки указаны в таблицах  максимальных значений для каждого типа редукторов. Допустимая нагрузка вала определена для входных оборотов n₁= 1400 [мин^-1].

          Радиальная нагрузка F_r

Для определения этого значения (центр тяжести радиального усилия F_r) предусмотрена половина длины свободного конца вала (см. рис.) .                                                                                                                        

Рассчитанное F_r не должно превысить макс. допустимую нагрузку, указанную в таблице макс. значений. Если радиальное усилие действует на вал на большем расстоянии, то макс. допустимую нагрузку придется ограничить. Например,  для нагрузки в точке 75 % длины цапфы допустимая нагрузка составляет лишь 80 % значения, указанного в таблице. Для нагрузки в точке 30 % длины цапфы допустимая нагрузка может быть на 25 % выше. Если на выходном валу надет ременный шкив, звездочка, шестерня и т.п., то радиальную нагрузку можно определить по нижеприведенной формуле:

F_r = (M₂ • k  • 2000) / D,      [Н]

M₂- выходной крутящий момент [Нм]

D   - расчетный диаметр (делительная окружность) ременного шкива (шестерни) на выходе [мм]

k    - коэффициент нагрузки

         1,10 звездочки

         1,25 цилиндрические шестерни

         1,50 ременный шкив

Следовательно, радиальную нагрузку вала можно уменьшить путем увеличения диаметра ременного шкива - если это возможно. Если радиальная нагрузка остается высокой или если усилие действует на цапфу вала на большом расстоянии, то для улавливания этих усилий нужно подобрать наружную посадку в подшипниках.

          Осевая нагрузка F_{a max}

Допустимая осевая нагрузка вала определена отношением

F_{a max} = F_r / 3,    [Н]

 F_{a max} [Н] – макс. допустимое осевое усилие

 F_r [Н]       – значение допустимой радиальной нагрузки, указанное в таблице макс. значений.

         Радиальная нагрузка вала при параллельно действующем осевом усилии 

При параллельном воздействии осевого и радиального усилия нагрузка вала не должна превысить

F_ra = F_r - 3•F_a ,    [Н]

F_a, [Н] – осевая нагрузка вала

F_r, [Н]  – значение допустимой радиальной нагрузки, указанная в таблице макс. значений.

F_ra,  [Н]  – макс. допустимое радиальное усилие при параллельно действующем осевом усилии F_a,  [Н]