Редукторы 1 к 80 с расстоянием червячной пары 130 мм
Редукторы червячные 1:80 с межосевым расстоянием червячной пары 130 мм: технические характеристики, применение и подбор
Червячный редуктор с передаточным числом 80 и межосевым расстоянием 130 мм представляет собой агрегат, относящийся к категории мощных одноступенчатых преобразователей крутящего момента. Межосевое расстояние (aw) 130 мм является ключевым геометрическим параметром, определяющим габариты, нагрузочную способность и тепловой режим редуктора. Данный типоразмер широко востребован в промышленных приводах, где требуется высокое передаточное число при значительных выходных моментах.
Конструктивные особенности и принцип действия
Основу редуктора составляют червяк (винт) и червячное колесо, находящиеся в зацеплении под углом 90°. Червяк, как правило, изготавливается из закаленной стали, а венец червячного колеса – из антифрикционного бронзового сплава (например, БрА10Ж4Н4, БрО10Ф1). Передаточное отношение 80:1 достигается за счет того, что червяк имеет один или несколько заходов (чаще всего однозаходный), а червячное колесо – 80 зубьев. Межосевое расстояние 130 мм жестко определяет размеры корпуса и расстояние между валами. Корпус выполняется из чугуна СЧ20 или алюминиевого сплава, имеет ребра жесткости и охлаждения, а также места для установки подшипниковых узлов и системы смазки.
Основные технические характеристики и параметры
Для редукторов данного типоразмера ключевыми являются следующие параметры:
- Передаточное число (i): Номинальное 80. Фактическое значение может иметь незначительное отклонение в зависимости от стандарта.
- Межосевое расстояние (aw): 130 мм. Это фиксированный размер, определяющий габариты и мощность.
- Номинальный крутящий момент на выходном валу (T2Н): В зависимости от материала венца и скорости червяка, составляет от 1200 до 2000 Нм.
- Допускаемая радиальная нагрузка на выходной вал (Fr): Обычно в диапазоне 18000-25000 Н, критично для правильного выбора муфт и шкивов.
- КПД: Для пары червяк-колесо с i=80 и однозаходным червяком КПД обычно находится в пределах 0.70-0.82. Это важный параметр для расчета тепловыделения.
- Тепловая мощность (Pт): Максимальная мощность на входе, которую редуктор может рассеять без дополнительного охлаждения. Для aw130 мм с естественным охлаждением составляет примерно 4-6 кВт.
- Приводы конвейеров и транспортеров: Ленточные, цепные, винтовые конвейеры в горнодобывающей, пищевой, упаковочной промышленности.
- Приводы поворотных механизмов: Поворотные платформы, крановые механизмы, антенные установки.
- Приводы смесителей и мешалок: Для перемешивания вязких сред в химической и пищевой отраслях.
- Приводы ворот и шлюзов: Тяжелые промышленные ворота, шиберы, затворы.
- Общепромышленные механизмы: Лебедки, подъемные столы, испытательные стенды.
- Определение требуемого выходного момента (T2потр): Рассчитывается исходя из нагрузки на исполнительный механизм с учетом коэффициента запаса (обычно 1.3-1.5).
- Определение фактической тепловой мощности (P1): P1 = (T2потр n2) / (9550 η), где n2 – частота вращения выходного вала. Полученное значение P1 не должно превышать тепловую мощность редуктора Pт. В противном случае требуется радиатор или вентилятор обдува.
- Проверка по пиковой нагрузке: Максимальный кратковременный момент в системе должен быть меньше T2max редуктора.
- Проверка радиальной нагрузки: Суммарная радиальная нагрузка от навесных элементов (шкив, звездочка) не должна превышать Fr.
- Согласование валов: Тип и размеры входного и выходного валов (цилиндрический, конический, полый), наличие шпоночного паза или шлицев.
Таблица типовых параметров для редуктора 1:80, aw=130 мм
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Передаточное число, i | 80 | Номинальное |
| Межосевое расстояние, aw | 130 мм | ГОСТ, DIN |
| Номинальный момент на выходе, T2Н | 1450 Нм | Для скорости червяка 1500 об/мин |
| Макс. момент на выходе, T2max | 2900 Нм | Пиковая нагрузка |
| Допуск. радиальная нагрузка, Fr | 20000 Н | На середине вала |
| КПД, η | 0.75 | Для однозаходного червяка |
| Тепловая мощность, Pт | 5.5 кВт | Без доп. охлаждения |
| Масса (зависит от исполнения) | 95-120 кг | С чугунным корпусом |
Области применения
Редукторы данного типа применяются в приводах, требующих высокого момента при низкой скорости выходного вала:
Критерии выбора и расчетные параметры
Выбор редуктора 1:80 с aw=130 мм должен основываться на инженерном расчете:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Правильный монтаж – залог долговечности. Редуктор должен устанавливаться на ровную жесткую раму. Несоосность с двигателем и рабочим механизмом компенсируется эластичными муфтами. Обязательна заливка масла до контрольной метки на смотровом окне. Для данного типоразмера применяются масла типа ISO VG 320 или VG 460 (например, Mobilgear 630, Shell Omala 680). Первая замена масла – через 250-500 часов работы (обкатка), последующие – каждые 4000-8000 часов. Необходим регулярный контроль температуры корпуса, которая в установившемся режиме не должна превышать 80-85°C, и уровня масла. Чрезмерный нагрев указывает на перегрузку, недостаток масла или его несоответствие.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается редуктор с aw=130 мм от редуктора с aw=120 или 140 мм?
Межосевое расстояние напрямую определяет размеры червячной пары и, следовательно, нагрузочную способность. Редуктор aw=120 мм будет иметь меньшие габариты и момент, aw=140 мм – большие. Переход на соседний типоразмер – это изменение мощности на 25-40%.
Можно ли получить другое передаточное число при том же aw=130 мм?
Да, червячные редукторы с одинаковым межосевым расстоянием часто выпускаются с разными передаточными числами (например, 40, 50, 63, 80). Это достигается изменением числа заходов червяка и зубьев колеса. Однако КПД и момент будут различаться.
Что делать, если расчетная мощность P1 превышает тепловую мощность Pт редуктора?
Необходимо предусмотреть дополнительные средства охлаждения: наружный радиатор (змеевик) с принудительной циркуляцией масла или вентилятор обдува, закрепляемый на входном валу редуктора. В крайнем случае требуется выбор редуктора большего типоразмера.
Какой тип двигателя предпочтительнее для работы с таким редуктором?
Асинхронный трехфазный электродвигатель с числом оборотов 1500 об/мин (4-полюсный) является наиболее распространенным и оптимальным по соотношению цена/габариты. Для получения иной выходной скорости можно использовать двигатели на 1000 об/мин или частотный преобразователь.
Как определить, что в редукторе изношена червячная пара?
Основные признаки: повышенный шум и вибрация, увеличение люфта выходного вала, металлическая стружка в масле (видна на магнитной пробке), резкое пажение КПД и перегрев даже при номинальной нагрузке.
Каков типовой срок службы редуктора до капитального ремонта?
При правильной эксплуатации, нагрузке не выше номинальной и своевременной замене масла срок службы венца червячного колеса из бронзы составляет 15 000 – 25 000 часов. Червяк, как правило, имеет больший ресурс.
Заключение
Червячный редуктор с передаточным числом 80 и межосевым расстоянием 130 мм является надежным и проверенным решением для создания высокомоментных низкоскоростных приводов. Его успешное применение зависит от точного инженерного расчета нагрузок, правильного монтажа и соблюдения регламентов технического обслуживания. Выбор данного агрегата должен основываться не только на передаточном числе, но и на комплексной оценке номинального момента, теплового режима и условий эксплуатации. Понимание этих параметров позволяет обеспечить длительный и безотказный ресурс работы в составе промышленного оборудования.