Мотор редукторы с расстоянием тихоходной ступени 137 мм

Мотор-редукторы с расстоянием тихоходной ступени 137 мм: техническая специфика и область применения

Расстояние тихоходной ступени (ТС) 137 мм является одним из стандартных и широко распространенных посадочных размеров для цилиндрических мотор-редукторов общепромышленного исполнения. Данный параметр, также часто называемый межосевым расстоянием тихоходной ступени, определяет геометрию и силовые возможности редукторной части. Он представляет собой расстояние между осями валов тихоходной (выходной) пары шестерен. Этот размер жестко стандартизирован и является ключевым для обеспечения взаимозаменяемости, правильного монтажа и подбора сопрягаемых компонентов, таких как муфты, приводные валы или рабочие органы механизмов.

Конструктивные особенности и типы редукторов

Мотор-редукторы с межосевым расстоянием 137 мм преимущественно относятся к цилиндрическим, одно- или двухступенчатым. Конструктивно они представляют собой моноблочное исполнение, где электродвигатель фланцевого типа (чаще всего асинхронный трехфазный или однофазный) напрямую состыкован с корпусом редуктора. Такая компоновка обеспечивает компактность, высокий КПД (до 96-97% на ступень) и удобство монтажа. Основные типы по расположению валов:

1МЦ2С (соосные): Оси входного (двигательного) и выходного валов находятся на одной прямой. Наиболее компактное решение по длине.
1МЦ2У (параллельно-смещенные): Оси валов параллельны, но смещены относительно друг друга. Позволяют оптимизировать компоновку в ограниченном пространстве.
1МЦ2К (ортогональные с конической ступенью): Входной и выходной валы расположены под углом 90 градусов. В конструкции присутствует коническая передача, что снижает общий КПД, но необходимо для изменения плоскости вращения.

Основные технические характеристики и параметры

Межосевое расстояние напрямую коррелирует с крутящим моментом на выходном валу, мощностью двигателя и передаточным числом. Для размера 137 мм характерны следующие диапазоны параметров:

Параметр	Диапазон значений для ТС 137 мм	Примечания
Номинальный крутящий момент на выходном валу (T_2N)	250 – 1300 Нм	Зависит от передаточного числа, режима работы (S1, S3) и материала шестерен.
Передаточные числа (i)	~5 – 200	Для двухступенчатых цилиндрических исполнений. Для одноступенчатых — до 8.
Мощность электродвигателя (P₁)	0,12 – 22 кВт	Определяется тепловым режимом редуктора. Пиковые нагрузки могут быть выше.
Частота вращения выходного вала (n₂)	~7 – 300 об/мин	При стандартной частоте вращения двигателя 1500 об/мин.
КПД редукторной части	0,94 – 0,97 (на ступень)	Для цилиндрических прямозубых и косозубых передач.

Материалы и изготовление ключевых компонентов

Надежность и ресурс мотор-редуктора определяются качеством изготовления и материалами ответственных деталей.

Шестерни и колеса: Изготавливаются из цементуемых легированных сталей (например, 20Х, 20ХН3А, 18ХГТ). Процесс включает нарезание зубьев с последующей цементацией, закалкой и шлифовкой рабочих поверхностей до твердости 56-62 HRC. Это обеспечивает высокую контактную прочность и износостойкость.
Валы (быстроходный, промежуточный, тихоходный): Выполняются из углеродистых или легированных сталей (сталь 45, 40Х). Места установки подшипников и зубчатых колес подвергаются термоупрочнению и шлифовке.
Корпус: Отливается из чугуна марки СЧ20 (реже — из алюминиевых сплавов для облегченных версий). Конструкция корпуса включает ребра жесткости для отвода тепла и обеспечения стабильности геометрии под нагрузкой.
Подшипниковые узлы: На тихоходном валу, испытывающем наибольшие радиальные нагрузки, устанавливаются роликовые радиальные подшипники (например, серии 32200). На быстроходном валу применяются шариковые радиально-упорные подшипники для восприятия комбинированных нагрузок.

Области промышленного применения

Мотор-редукторы данного типоразмера находят применение в широком спектре промышленного оборудования, где требуются надежный привод, средний крутящий момент и точность передачи движения.

Конвейерные системы: Привод ленточных, цепных и винтовых конвейеров в пищевой, упаковочной, горнодобывающей промышленности.
Смесительное оборудование: Привод валов мешалок, бетоносмесителей, реакторов в химической и строительной отраслях.
Подъемно-транспортные механизмы: Лебедки, тали, опрокидыватели, приводы ворот и задвижек.
Обрабатывающие станки: Приводы подач, вращения шпинделей вспомогательных операций.
Насосное и вентиляторное оборудование: Привод поршневых и центробежных насосов, дымососов, мощных вентиляторов.

Критерии выбора и расчетные параметры

Выбор конкретной модели мотор-редуктора с ТС 137 мм осуществляется на основе инженерного расчета. Ключевые этапы:

Определение требуемого крутящего момента (T_потр): Рассчитывается исходя из нагрузки на рабочем органе с учетом КПД всех передач и коэффициента запаса (обычно 1.3-1.5).
Определение требуемой частоты вращения выходного вала (n₂): Исходя из технологического процесса.
Расчет передаточного числа (i): i = n_двиг / n₂, где n_двиг — синхронная частота вращения двигателя (например, 1500 об/мин).
Выбор номинальной мощности двигателя (P₁): P₁ = (T_потр n₂) / (9550 η), где η — КПД редуктора.
Проверка по пиковым нагрузкам: Учет пускового момента, режимов работы (S1 – продолжительный, S3 – периодический), количества включений в час.
Определение исполнения: Выбор типа монтажа (лапы, фланец), расположения валов, климатического исполнения (IP54, IP55, IP65), наличия тормоза или частотного преобразователя.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж — залог долговечности агрегата. Мотор-редуктор должен быть установлен на ровную, жесткую фундаментную плиту. Соединение с приводным валом осуществляется через упругую муфту для компенсации возможных misalignment (радиального, осевого и углового смещений). Не допускается передача нагрузки на корпус через соединительную муфту.

Эксплуатационное обслуживание включает:

Контроль уровня и замена масла: Первая замена — после 200-500 часов обкатки, последующие — согласно регламенту (обычно каждые 4000-10000 часов). Используются масла типа ISO VG 220 или VG 320 для цилиндрических редукторов.
Контроль температуры и вибрации: Рабочая температура корпуса не должна превышать 80-85°C. Повышенная вибрация указывает на износ подшипников или нарушение зацепления.
Периодическая проверка крепежа и состояния сальников: Предотвращение течей масла и ослабления креплений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем обусловлен именно такой размер — 137 мм?

Это значение является результатом стандартизации (ГОСТ, ISO, отраслевые каталоги) и оптимизации под ряд мощностей и моментов. Оно обеспечивает оптимальное соотношение габаритов, стоимости и нагрузочной способности для среднего диапазона моментов 250-1300 Нм, что покрывает значительную часть промышленных потребностей.

Можно ли заменить мотор-редуктор с ТС 137 мм на агрегат с другим межосевым расстоянием, например, 127 мм или 147 мм?

Прямая замена без переделки посадочных мест и сопрягаемых элементов, как правило, невозможна. Изменение межосевого расстояния ведет к изменению всех присоединительных размеров (фланцев, лап, положения вала). Однако такая замена возможна на этапе проектирования или модернизации с пересчетом нагрузок и изменением конструкции рамы.

Какой тип смазки предпочтительнее — жидкое масло или консистентная смазка?

Для мотор-редукторов с ТС 137 мм и частотой вращения выше 1000 об/мин на входном валу практически всегда применяется жидкое картерное масло (реже — циркуляционная система). Оно обеспечивает лучшее охлаждение и смазывание зубчатых зацеплений и подшипников. Консистентная смазка может использоваться в специальных исполнениях для низкоскоростных редукторов или в условиях крайне низких температур.

Как правильно интерпретировать режим работы S1, S3 в каталоге при выборе?

S1 (Продолжительный): Редуктор может работать на номинальной нагрузке неограниченно долго, достигая установившейся температуры. S3 (Периодический, с указанием относительной продолжительности включения, например, 40%): Редуктор работает в циклах «нагрузка-пауза». Указанный процент (ПВ) показывает долю времени работы под нагрузкой в общем цикле. Для одного и того же редуктора допустимый момент в режиме S3 (40%) будет выше, чем в S1. Выбор должен основываться на реальном технологическом цикле.

Что означает «радиально-консольная нагрузка на выходной вал» и как ее рассчитать?

Это нагрузка (F_rB), действующая на конец вала перпендикулярно его оси (радиально), создаваемая, например, натяжением цепи, ремня или весом шестерни. Ее значение строго нормируется для каждой модели и зависит от расстояния от точки приложения силы до опорного подшипника. Превышение этого значения приводит к преждевременному выходу из строя подшипников и прогибу вала. Расчет ведется по формулам, учитывающим тип передачи, и должен быть выполнен на этапе проектирования привода.

Каков типичный расчетный ресурс таких редукторов?

При соблюдении условий эксплуатации (нагрузка, смазка, температура) расчетный ресурс до первого капитального ремонта (наработка на отказ) для редукторов данного класса составляет 15 000 – 25 000 часов. Ресурс определяется в первую очередь усталостной прочностью зубьев (контактная выносливость) и долговечностью подшипников качения.

Мотор редукторы с расстоянием тихоходной ступени 137 мм