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

Определение нагрузки редуктора

27.02.2020

Нагрузка редуктора

Выбор модели редуктора, определение его типоразмера начинается с подбора и сравнения основных параметров, таких как:
  • крутящий момент на выходном валу,
  • число оборотов,
  • мощность приводного электродвигателя,
  • комплексный коэффициент, при определении которого учитываются условия работы механизма: цикличность периодов пуска/останова, продолжительность работы, вид нагрузки и др.,
  • температурные условия работы: отсутствие перегрева.

Радиальная и аксиальная нагрузки на вал редуктора

В число значимых параметров, оказывающих влияние на надежную и долговременную работу редуктора, входят радиальная и осевая (аксиальная) нагрузки на валы механизма. Они возникают в результате приложения внешних сил к редуктору, и в частности к его валу, который начинает испытывать деформацию – изгиб и кручение. С входной стороны редуктора, источником нагрузок является двигатель, а в выходной части деформации вызываются соединительными муфтами или элементами трансмиссии. Их значение напрямую связано с величиной крутящего момента. В первую очередь, эти силы воздействуют на подшипники, через которые валы крепятся к корпусу редуктора.
Радиальная нагрузка направлена перпендикулярно оси выходного вала редуктора. Точкой приложения усилия считается его конец, на котором установлен элемент, передающий крутящий момент: ременной шкив, цилиндрическая шестерня, звездочка и т.п.

 Для расчета радиального усилия применяют формулу:
Fрад = (Мкрут х Кнагр х 2000)/Драсч, где
 Мкрут – выходной крутящий момент на валу редуктора (Нм),
 Кнагр – коэффициент нагрузки, равный 1,1 для звездочек; 1,25 для цилиндрических шестерней; 1,5 для ременных шкивов,
 Драсч – расчетный диаметр выходного передаточного элемента (ременной шкив, цилиндрическая передача и т.п.)
Считается, что радиальное усилие прикладывается на середине свободного конца выходного вала. В случае если оно воздействует на вал на большем расстоянии, – необходимо величину нагрузки пропорционально уменьшить. Повлиять на снижение величины радиальной нагрузки можно, увеличив диаметр выходного элемента.
Аксиальная (осевая) нагрузка действует на вал в направлении параллельным его оси. Ее максимальное значение принимается равным 1/5 рассчитанного радиального усилия. Негативное воздействие осевой нагрузки на редуктор компенсируется применением в качестве опорных элементов вала ударных и радиально-упорных подшипников. В случае их использования, внешняя сила (аксиальная нагрузка) воздействует через вал на оба опорных подшипника и концентрируется в них. Конструкция подшипников и сборочного узла такова, что практически полностью исключает перемещение вала под действием этой внешней силы.
Перед монтажом редуктора проверьте значения нагрузок, возникающие на обоих концах вала. Они не должны превышать данных, указанных в паспорте, или, в крайнем случае, равны им.

Воздействие нагрузки на редуктор

Подшипники, исполняющие роль опор вала в редукторе, являются теми элементами, которые в первую очередь испытывают воздействия внешних нагрузок: радиальной и осевой. Они выражаются в нарастании усталости металла по мере наработки оборотов. Отсюда вытекает, что ресурс редуктора напрямую связан со сроком службы подшипников. Важнейшим условием, влияющим на долговременность работы редуктора, является правильный учет всех видов нагрузок при выборе типоразмера и модели редуктора. Величина внешних усилий, определенная расчетным путем, должна превышать их фактические значения, прикладываемые к редуктору во время работы. Даже при правильно подобранном редукторе нельзя исключать вероятность превышения допустимых нагрузок на валы редуктора. На входном валу причиной этому могут стать чрезмерно натянутый приводной ремень или неисправности зубчатых передач входного звена. На выходном валу излишняя радиальная нагрузка возникнет вследствие большого расстояния между элементом трансмиссии (шестерня, шкив и т.п.) и опорой выходного вала. Поэтому необходимо стремиться к минимизации этого расстояния, а в случае невозможности, – предусмотреть использования второй опоры вала, чтобы исключить консольную нагрузку. Кроме правильного выбора модели редуктора и квалифицированного проектирования приводного узла, необходимым условием нормальной и долговременной работы механизма является соблюдение режимов эксплуатации механизма. Так соблюдение всех рекомендаций производителя по режимам смазки редуктора, особенно его подшипниковых узлов, снизит отрицательное воздействие внешних нагрузок на устройство и позволит обеспечить его долговременную работу. Описание 

Возврат к списку

Наверх ↑