Мотор редукторы с суммарным межосевым расстоянием 112 мм
Мотор-редукторы с суммарным межосевым расстоянием 112 мм: технические характеристики, конструктивные особенности и сфера применения
Мотор-редукторы с суммарным межосевым расстоянием 112 мм представляют собой компактные агрегаты, объединяющие в едином корпусе электродвигатель и механический редуктор. Данный типоразмер относится к категории общепромышленных редукторов, стандартизированных по межосевым расстояниям. Суммарное межосевое расстояние (Σa) в 112 мм указывает на то, что в конструкции использованы две ступени зацепления, и сумма межосевых расстояний этих ступеней равна 112 мм. Это ключевой параметр, определяющий габариты, массу и, в значительной степени, выходной крутящий момент агрегата. Такие мотор-редукторы находят широкое применение в приводах конвейеров, смесителей, дозаторов, подъемно-транспортного оборудования и других промышленных механизмов, требующих надежного и компактного источника низкочастотного вращательного момента.
Конструктивные типы и компоновка
В типоразмере 112 мм наиболее распространены цилиндрические мотор-редукторы, выполненные по соосной или параллельно-осевой схеме. Червячные редукторы, как правило, имеют иные принципы стандартизации (по передаточному числу или диаметру червяка), поэтому 112 мм — это преимущественно параметр для цилиндрических двух- и трехступенчатых моделей.
- Цилиндрические соосные (тип 1МЦ2С, 4МЦ2С и аналоги): Наиболее популярная компоновка. Входной и выходной валы расположены на одной геометрической оси. Достигается за счет использования ступеней с цилиндрическими прямозубыми, косозубыми или шевронными колесами. Отличаются высоким КПД (до 96-97% на ступень), широким диапазоном передаточных чисел, способностью передавать высокие нагрузки.
- Цилиндрические с параллельными осями (тип 2МЦ2С): Входной и выходной валы расположены параллельно, но в разных плоскостях. Часто такая компоновка является результатом использования планетарно-цилиндрической схемы, где первая ступень — планетарная, а вторая — цилиндрическая. Обеспечивает очень высокие передаточные числа в компактном корпусе.
- Кинематические схемы: Сумма межосевых расстояний 112 мм может быть распределена между ступенями по-разному (например, a1=63 мм, a2=49 мм или a1=71 мм, a2=41 мм). Это влияет на распределение нагрузок по ступеням и общее передаточное число.
- Расчетный момент (T2N): T2N = T2 KA SF, где T2 — требуемый момент на выходе, KA — коэффициент режима работы (сервис-фактор), SF — коэффициент безопасности (зависит от типа нагрузки). Для мотор-редуктора 112 мм необходимо, чтобы номинальный каталогический момент был больше или равен T2N.
- Коэффициент полезного действия (КПД): Для цилиндрических двухступенчатых редукторов 112 мм общий КПД обычно находится в диапазоне 0.92-0.95. Снижение КПД необходимо учитывать при расчете потребляемой мощности двигателя.
- Тепловой расчет: Важный аспект для герметичных редукторов. Необходимо убедиться, что расчетная тепловая мощность (потери) не превышает мощность рассеивания редуктора в данных условиях окружающей среды. При необходимости применяют радиаторы или принудительное охлаждение.
- Монтажное исполнение: Стандартные исполнения: на лапах (IM B3), фланцевое (IM B5), комбинированное (IM B35). Вал выходной — цилиндрический или конический (шлицевой реже), может выполняться полым под установку на вал механизма.
- Зубчатые колеса: Изготавливаются из цементуемых легированных сталей (например, 20Х, 20ХНМ, 18ХГТ). Твердость после цементации и закалки зубьев достигает 56-62 HRC. Реже для тихоходных ступеней применяют улучшаемые стали (40Х, 45) с закалкой ТВЧ.
- Валы: Сталь 40Х, 45, 42CrMo4 с термообработкой (улучшение, закалка ТВЧ).
- Корпус: Чугун марки СЧ20 (GG-20) или алюминиевый сплав для облегченных моделей.
- Смазка: Применяется как пластичная смазка (типа Лита-24, ШРУС), так и жидкое масло (ISO VG 150, 220). Заполнение — картерное (масляная ванна). Для мотор-редукторов с большими передаточными числами важно контролировать уровень масла, так как быстроходная ступень может работать в режиме разбрызгивания, а тихоходная — погружения.
- Конвейерные линии: Приводы роликовых, ленточных и скребковых конвейеров с умеренной нагрузкой и длиной.
- Смесительное оборудование: Бетоносмесители принудительного действия малого объема, смесители сыпучих продуктов.
- Насосное оборудование: Приводы шестеренчатых, винтовых и центробежных насосов.
- Оборудование для пищевой и упаковочной промышленности: Приводы транспортеров, дозаторов, фасовочных машин. В этом случае часто требуются исполнения из нержавеющей стали или с пищевыми смазками.
- Строительное и дорожное оборудование: Приводы подъемных механизмов, лебедок, вибрационных устройств.
- Требуемый выходной момент (T2) и скорость (n2) на рабочем валу.
- Режим работы (продолжительность включения, количество стартов в час).
- Тип нагрузки (равномерная, с умеренными или тяжелыми ударами).
- Коэффициент эксплуатации (сервис-фактор) KA, который умножается на T2.
- По каталогу производителя выбирается модель, у которой номинальный выходной момент ≥ T2
- KA, а передаточное число дает нужную скорость при стандартной скорости двигателя (обычно 1500 об/мин).
- Цилиндрический односторонний или двусторонний (ГОСТ 12080-66).
- Конический (конус 1:10 по ГОСТ 12081-72) для более надежной посадки полумуфты.
- Полый вал (цилиндрический или конический) под установку на вал приводимого механизма, часто с разгрузочным устройством (т.н. «полый вал с планетарной втулкой»).
- Для взрывоопасных зон: двигатель в исполнении Ex d, Ex e или Ex n.
- Для улицы: коррозионностойкое исполнение (окраска), сальники, защита от попадания воды (степень защиты IP65/IP66 на выходном валу), антиконденсатный нагреватель в двигателе.
- Перегрузка по моменту: Наиболее частая причина поломки зубьев.
- Недостаточный или избыточный уровень масла: Приводит к задирам и перегреву.
- Несоосность при соединении с нагрузкой: Вызывает вибрации, износ подшипников и сальников.
- Работа в нерасчетном режиме (частые пуски/остановки, реверс): Требует учета при выборе сервис-фактора.
- Попадание абразива или влаги внутрь корпуса: Ускоряет износ.
Основные технические параметры и характеристики
Рабочие характеристики мотор-редукторов данного типоразмера определяются не только геометрией зацепления, но и параметрами электродвигателя, качеством изготовления, материалами.
Таблица 1. Типовой ряд передаточных чисел и выходных крутящих моментов (пример для общепромышленных серий)
| Тип редуктора (пример) | Номинальное передаточное число (i) | Номинальный выходной крутящий момент (Tвых), Нм* | Мощность электродвигателя (типовой ряд), кВт |
|---|---|---|---|
| Цилиндрический 2-ступенчатый (соосный) | 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50 | 250 — 500 | 0.37, 0.55, 0.75, 1.1, 1.5, 2.2 |
| Цилиндрический 3-ступенчатый (соосный) | 63, 80, 100, 125, 160, 200 | 300 — 600 | 0.25, 0.37, 0.55, 0.75, 1.1, 1.5 |
| Планетарно-цилиндрический | 100, 125, 160, 200, 250, 315 | 400 — 800 | 0.55, 0.75, 1.1, 1.5, 2.2 |
*Примечание: Конкретные значения момента и мощности зависят от производителя, режима работы (S1, S3…), ресурса и применяемых материалов. Данные носят справочный характер.
Критерии выбора и расчет
Материалы и смазка
Качество и долговечность агрегата напрямую зависят от применяемых материалов и системы смазки.
Области применения и примеры установок
Благодаря балансу между компактностью, моментом и надежностью, мотор-редукторы Σa=112 мм используются в различных отраслях.
Сравнение с соседними типоразмерами
Для понимания места данного типоразмера в линейке продукции полезно сравнить его с ближайшими стандартными значениями.
Таблица 2. Сравнение с соседними типоразмерами
| Суммарное межосевое расстояние (Σa), мм | Типовой номинальный момент (Tвых), Нм | Типовая мощность двигателя, кВт | Область применения (в сравнении) |
|---|---|---|---|
| 80 | 120 — 250 | 0.12 — 1.1 | Маломощные приводы, легкие конвейеры, исполнительные механизмы. |
| 112 | 250 — 800 | 0.25 — 2.2 | Универсальные общепромышленные приводы средней мощности. |
| 160 | 800 — 2000 | 1.5 — 7.5 | Приводы с высокими нагрузками: шнеки, мощные конвейеры, мешалки для вязких сред. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается мотор-редуктор с Σa=112 мм от редуктора с таким же параметром?
Конструктивно ничем, кроме наличия встроенного электродвигателя. Термин «мотор-редуктор» подчеркивает комплектную поставку агрегата (двигатель+редуктор), который прошел совместные испытания и оптимизацию. Редуктор того же типоразмера требует отдельного выбора и монтажа двигателя через муфту, что увеличивает габариты и требует проведения центровки.
Как правильно подобрать мотор-редуктор 112 мм под конкретную задачу?
Необходимо определить:
Какие варианты исполнения выходного вала доступны?
Как часто требуется обслуживание (замена масла)?
Для стандартных общепромышленных моделей при работе в нормальных условиях (температура масла до 90°C, отсутствие конденсата) первая замена масла проводится через 400-500 часов работы («обкатка»). Последующие замены — каждые 4000-10000 часов работы или не реже одного раза в год. Конкретные интервалы указаны в паспорте изделия.
Можно ли использовать мотор-редуктор 112 мм во взрывоопасной зоне или на улице?
Да, но требуется заказ специального исполнения:
Что важнее при выборе: номинальный момент или мощность двигателя?
Первичным является номинальный длительный момент на выходном валу. Мощность двигателя является производным параметром и должна быть достаточной для создания этого момента с учетом КПД редуктора и требуемой выходной скорости. Выбор двигателя недостаточной мощности приведет к его перегреву и выходу из строя, даже если редуктор по моменту проходит.