г. Москва, ул. М. Почтовая 12с1
м. Бауманская
офис 504

Максимальные величины передаточных чисел и КПД мотор-редукторов

03.05.2020

Максимальные величины передаточных чисел и КПД мотор-редукторов

Промышленные мотор-редуктора имеют немало важных показателей, основываясь на которых человек делает выбор в пользу той или иной модели. Одними из самых главных параметров для агрегата считаются максимальная величина передаточного числа и КПД.

Что такое максимальные величины передаточных чисел и КПД мотор-редукторов

Передаточное число представляет собой один из ключевых показателей, характеризующих способность редуктора выполнять свою основную функцию. Именно от этого параметра зависит то, насколько эффективно механизм может снижать или повышать обороты. Различают понижающие редуктора и повышающие (мультипликаторы). В первом случае передаточное число обычно больше единицы, тогда как во втором меньше. Максимальное передаточное число характеризует то, насколько механизм способен уменьшить скорость с сохранением энергии. Коэффициент полезного действия (КПД) мотор-редукторов определяет, насколько эффективным окажется агрегат для решения конкретных задач. Учитываются мощность на входе, мощность на выходе и энергетические потери в зубчатых парах.

Для чего вычисляются

Правильно вычисленные показатели максимального передаточного числа и КПД позволяют пользователям скорректировать работу агрегата, сделав его более эффективным в конкретных условиях. Использование оборудования с неподходящими характеристиками производительности может привести к печальным последствиям, среди которых:
  • недостаток производственных мощностей;
  • повышенное потребление энергии;
  • частая работа на пределе;
  • быстрый выход компонентов из строя.


Показатели максимальной величины передаточных чисел и КПД для разных типов редукторов

Определить максимальную величину передаточного числа и КПД можно несколькими способами:
  • теоретическим;
  • практическим;
  • расчетным.
Теоретический метод включает в себя ознакомление с паспортом изделия и выявлением необходимых характеристик из представленного списка.  Практический способ реализовывается с помощью дополнительного оборудования, которое сможет измерить показатели на входе и на выходе редуктора. Затем, исходя из полученных значений, получают необходимые параметры. Также можно попытаться примерно определить передаточное число, просто покрутив быстроходный вал. Количество его оборотов за один оборот тихоходного вала и будет обозначать передаточное число. Однако для определения максимального значения необходимо провести множество подобных экспериментов, а затем выбрать самое большое число. Существуют и другие методы определения передаточного соотношения, которые различаются в зависимости от типа передачи. Эти методы заключаются в фактическом пересчете количества зубьев на шестеренке или заходов на червячном валу с последующим разделением одного числа на другое.
Максимальные величины передаточных чисел U редуктора
Тип передачи Максимальное передаточное число Umax
Цилиндрическая зубчатая тихоходная 6.3
Цилиндрическая зубчатая быстроходная 12.5
Коническая зубчатая 6.3
Планетарная 8.5 - 10
Червячная 100
Волновая 80 - 150
Цевочная 71
Спироидная 72
  КПД любого редуктора в общем случае можно рассчитать по формуле:
Screenshot_10.jpg
где 
P1 – мощность на входе редуктора;           
P2 – мощность на выходе редуктора;          
Pr  – потери мощности в зубчатой передаче.
Потери в зубчатой передаче могут быть вычислены по формуле: Pr = PЗ + PП + PГ
где  PЗ – потери мощности в зацеплении на трение; PП  – потери мощности в подшипниках; PГ  – потери мощности гидравлические на перемешивание масла. Существуют еще некоторые тонкости в расчетах этих величин, учет которых обязателен при создании высокоточных установок. Ниже представлена таблица с рассчитанными показателями КПД для разных типов передач редуктора.    

КПД редуктора
Тип передачи КПД, η
Цилиндрическая зубчатая тихоходная (при скорости до 12 м/с) 0.98 – 0.985
Цилиндрическая зубчатая быстроходная (при скорости от 12 м/с) 0.99
Коническая зубчатая тихоходная (при скорости до 12 м/с) 0.97 – 0.98
Коническая зубчатая быстроходная (при скорости от 12 м/с) 0.98
Планетарная 0.92 – 0.99
Червячная 0.38 – 0.92
Волновая 0.85 – 0.9
Цевочная 0.80 – 0.92
Спироидная 0.9
Как можно заметить, большая часть всех редукторов способны обеспечить передачу движения с сохранением энергии от 90%. Наиболее эффективными представляются цилиндрические быстроходные агрегаты, в которых практически полностью отсутствуют какие-либо потери во время работы. Большой разброс показателей в червячных редукторах объясняется спецификой передачи. Червячные передачи могут похвастаться своей функциональностью и универсальностью, однако в них наблюдаются самые большие потери энергии. 

Возврат к списку

Наверх ↑