Редукторы с расстоянием червячной пары 130 мм типоразмера B5
Редукторы с расстоянием червячной пары 130 мм типоразмера B5: технические характеристики, применение и подбор
Редукторы червячные с межосевым расстоянием червячной пары 130 мм представляют собой механические передачи, входящие в категорию мощных и среднескоростных агрегатов. Типоразмер B5 указывает на исполнение фланца выходного вала, соответствующее стандарту IEC, что обеспечивает прямую соосную стыковку со стандартными асинхронными электродвигателями. Данная комбинация (аw=130 мм, B5) формирует унифицированный силовой модуль, широко востребованный в промышленных приводах.
Конструктивные особенности и геометрия червячной пары
Основу редуктора составляет червячная передача с межосевым расстоянием 130 мм. Это ключевой геометрический параметр, определяющий габариты корпуса, размеры валов и зубчатых колес, а также нагрузочную способность. Червяк (винт) изготавливается из закаленных сталей (например, 16ХГС, 20Х), часто с шлифованной или полированной поверхностью витков для снижения потерь на трение. Червячное колесо имеет венцовую часть из антифрикционного бронзового сплава (БрА10Ж4Н4, БрО10Ф1) или высокопрочного чугуна, насаженную на стальную ступицу. Передача характеризуется углом скрещивания валов 90°, что удобно для организации поворота плоскости вращения в ограниченном пространстве.
Корпус редуктора — литой, из чугуна СЧ20 или алюминиевого сплава для облегченных серий. Конструктивно включает ребра жесткости и охлаждения, маслозаполненную полость, места установки подшипников (обычно роликовых и шариковых) и уплотнительных манжет. Фланец B5 на выходном валу стандартизирован: диаметр расположения крепежных отверстий — 330 мм, диаметр центрирующей бобышки — 450 мм, 8 отверстий под шпильки М20. Это позволяет монтировать двигатель без переходной плиты.
Основные технические параметры и таблицы характеристик
Номинальные характеристики редуктора определяются не только межосевым расстоянием, но и передаточным числом (i), которое для червячных редукторов с aw=130 мм лежит в диапазоне примерно от 8 до 80. КПД одноступенчатой передачи зависит от i и варьируется от 0.75 до 0.92 в зоне оптимальных передаточных чисел (20-40).
Таблица 1. Примерный ряд передаточных чисел и КПД для редуктора aw=130 мм (одна ступень)
| Передаточное число (i) | Номинальный крутящий момент на выходном валу, Нм* | Ориентировочный КПД |
|---|---|---|
| 8 | 1200 | 0.85 |
| 10 | 1450 | 0.87 |
| 16 | 1800 | 0.90 |
| 20 | 1900 | 0.91 |
| 25 | 1850 | 0.90 |
| 31.5 | 1750 | 0.88 |
| 40 | 1600 | 0.86 |
| 50 | 1450 | 0.82 |
| 63 | 1300 | 0.78 |
*Значения момента приблизительные и могут значительно различаться у разных производителей в зависимости от материала венца, конструкции, режима работы (S1, S3).
Таблица 2. Типовые варианты сборки и компоновки
| Исполнение по способу монтажа | Расположение валов | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| На лапах (лапчатое) | Горизонтальное | Стационарные приводы конвейеров, смесителей |
| Фланцевое (тип B5) | Любое | Мотор-редукторы, приводы вентиляторов и насосов |
| Комбинированное (лапы + фланец) | Горизонтальное | Универсальные установки |
Области применения в промышленности и энергетике
Редукторы данного типоразмера применяются в приводах, требующих высокого крутящего момента при умеренных скоростях выходного вала.
- Энергетика: Приводы задвижек и шиберов, механизмы регулирования, приводы дозирующих устройств на угольных ТЭС, шламоудаления.
- Водоподготовка и водоочистка: Приводы мешалок, скребковых механизмов в отстойниках, шнековые транспортеры для осадка.
- Горнодобывающая и металлургическая промышленность: Конвейеры ленточные и цепные, питатели, приводы поворотных механизмов, рольганги.
- Машиностроение: Приводы поворотных столов, подъемно-опускных механизмов, крановых тележек (неответственные механизмы подъема).
- Химическая промышленность: Приводы смесителей периодического действия, ленточных транспортеров для сыпучих материалов.
- Требуемый выходной крутящий момент (T2, Нм): Определяется нагрузкой на рабочем органе. Номинальный момент редуктора должен иметь запас 15-20% относительно расчетного.
- Требуемая выходная скорость (n2, об/мин): Вместе с входной скоростью (обычно 1500 об/мин) определяет передаточное число: i = n1 / n2.
- Режим работы (S1 – продолжительный, S3 – периодический): В режиме S3 допускаются кратковременные перегрузки. Необходимо проверять тепловую мощность.
- Коэффициент эксплуатации (сервис-фактор, SF): Учитывает тип нагрузки (равномерная, умеренные толчки, тяжелые толчки), количество стартов в час, продолжительность работы в сутки. Для червячных редукторов при умеренной нагрузке SF обычно принимается 1.1-1.3.
- Способ охлаждения: При aw=130 мм часто достаточно естественного охлаждения (ребристый корпус). При интенсивной работе в режиме S1 или высокой температуре окружающей среды может потребоваться вентилятор (крыльчатка на входном валу) или змеевик с водяным охлаждением.
- Преимущества червячного редуктора: Большее передаточное число на одной ступени, компактность в плоскости перпендикулярных валов, самоторможение (при определенных условиях), плавность хода.
- Недостатки: Более низкий КПД (особенно на малых i), повышенное тепловыделение, ограничение по передаваемой мощности, более высокие требования к качеству сборки и смазки.
Критерии выбора и расчетные параметры
Выбор редуктора с aw=130 мм и фланцем B5 осуществляется на основе следующих параметров:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж мотор-редуктора в сборе упрощен благодаря фланцу B5. Необходимо обеспечить соосность и надежное крепление на раме. Заливка масла производится до контрольной метки на смотровом окне или щупе. Для данного типоразмера обычно требуется масло вязкостью ISO VG 220 или 320 (например, Mobil Gear 630, Shell Omala 320). Первая замена масла — после 400-500 часов работы (обкаточный период), последующие — каждые 4000-10000 часов в зависимости от условий. Контроль температуры корпуса важен: перегрев выше 85-90°C свидетельствует о перегрузке, недостатке масла или его несоответствии.
Сравнение с редукторами других типов
При выборе между червячным редуктором aw=130 мм и цилиндрическим редуктором аналогичного момента следует учитывать:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Какие электродвигатели стандартно стыкуются с фланцем B5 на редукторе aw=130 мм?
Ответ: С редуктором совместимы асинхронные электродвигатели серий АИР, RA, Siemens 1LE1 и другие, соответствующие стандарту IEC с фланцем типа B5 на валу 130 мм (или близкого размера, через переходную втулку). Мощность двигателя подбирается исходя из требуемого момента и скорости с учетом КПД редуктора.
Вопрос: Возможно ли получить передаточное число более 80 с одним редуктором aw=130 мм?
Ответ: Технически возможно, но нерационально. При i > 80 резко падает КПД (ниже 0.7), и редуктор работает преимущественно в режиме нагрева. Для больших передаточных чисел (100-1000) применяют двухступенчатые червячные или комбинированные (червячно-цилиндрические) редукторы.
Вопрос: Как определить, требуется ли редуктору дополнительное охлаждение (вентилятор)?
Ответ: Необходимость определяется расчетом тепловой мощности. Если мощность на входе (P1) превышает допустимую тепловую мощность редуктора при естественном охлаждении (указана в каталоге), требуется вентилятор. Факторы, усугубляющие нагрев: высокая температура окружающей среды (>40°C), режим работы S1, частые пуски/остановки.
Вопрос: Обладает ли редуктор с aw=130 мм свойством самоторможения?
Ответ: Самоторможение — кинематическое свойство, зависящее от угла подъема витка червяка и коэффициента трения. Оно возможно при малых передаточных числах (обычно i > 30-40). Однако в ответственных случаях, где требуется гарантированная остановка, необходимо использовать отдельный тормоз. Производитель в каталоге должен явно указывать наличие самотормозящейся передачи.
Вопрос: Как правильно подобрать муфту для соединения редуктора с рабочей машиной?
Ответ: Для соединения выходного вала редуктора (размеры: диаметр, шпоночный паз, длина) с валом машины используют упругие муфты (например, MUVP, MUV) для компенсации несоосности и демпфирования ударов. Выбор муфты осуществляется по номинальному крутящему моменту редуктора с учетом коэффициента режима работы. Необходимо строго соблюдать центровку даже при использовании компенсирующих муфт.