Редукторы червячные 1 к 40 80 мм
Редукторы червячные 1 к 40 с межосевым расстоянием 80 мм: технические характеристики, применение и подбор
Червячный редуктор с передаточным числом 40 и межосевым расстоянием 80 мм представляет собой компактный, высокомоментный механизм, широко используемый в промышленности для преобразования угловой скорости и крутящего момента. Межосевое расстояние 80 мм является одним из стандартных типоразмеров, определяющим габариты и основные мощностные параметры агрегата. Сочетание данного типоразмера с передаточным отношением 1:40 обеспечивает значительное увеличение выходного момента при существенном снижении скорости вращения выходного вала.
Конструкция и принцип действия
Конструкция червячного редуктора данного типоразмера основана на червячной передаче, состоящей из червяка (винт с резьбой специального профиля) и сопряженного с ним червячного колеса. Червяк, являющийся ведущим звеном, изготавливается из закаленной стали, а венец червячного колеса – из антифрикционных материалов, чаще всего оловянистой бронзы (БрО10Ф1, БрА9Ж3Л). Корпус редуктора, как правило, литой из чугуна СЧ20 или алюминиевого сплава, обеспечивает жесткость и точное взаимное расположение осей. Выходной вал устанавливается на подшипниках качения (радиальных и радиально-упорных), рассчитанных на значительные радиальные и осевые нагрузки. Наличие уплотнительных элементов (манжет, лабиринтных уплотнений) на входных и выходных валах предотвращает утечку масла и попадание внутрь корпуса абразивных частиц.
Ключевые технические параметры и характеристики
Для редукторов 1:40 с межосевым расстоянием 80 мм основные параметры стандартизированы, но могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и модификации.
Таблица 1. Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Межосевое расстояние, aw | 80 мм | Главный геометрический параметр, определяющий размер редуктора. |
| Передаточное число, i | 40 | Номинальное значение. Фактическое может составлять 40.0 ± допуск. |
| КПД, η | 0.75 – 0.85 | Зависит от качества изготовления, смазки, скорости скольжения. |
| Номинальный крутящий момент на выходном валу, T2Н | 300 – 500 Нм | Определяется режимом работы S1 (непрерывный). |
| Радиальная нагрузка на выходной вал, Fr | До 12000 Н | Критичный параметр для долговечности подшипников. |
| Тип смазки | Жидкое индустриальное масло (ISO VG 150-220) | Объем заливки указан в паспорте. |
| Класс защиты корпуса, IP | IP55, IP65 | Защита от пыли и струй воды. |
Области применения в энергетике и промышленности
Данные редукторы находят применение в системах, требующих компактного мотор-редуктора с большим передаточным числом и самоторможением.
- Приводы задвижек и шиберов: Управление трубопроводной арматурой в системах водоснабжения, тепловых сетях, на технологических линиях. Самотормозящее свойство червячной пары исключает обратный ход при прекращении подачи питания на двигатель.
- Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки с небольшой скоростью подъема, конвейеры с цепной или ленточной передачей, поворотные механизмы.
- Приводы смесителей и дозаторов: В химической, пищевой и строительной промышленности для обеспечения низкой скорости вращения рабочих органов.
- Системы регулирования и управления: В приводах антенн, поворотных устройств, испытательных стендов.
- Определение требуемого крутящего момента: T2потр = Tнагр
- Kа, где Tнагр – момент нагрузки, Kа – коэффициент запаса (коэффициент режима работы, обычно 1.15-1.5 для умеренных нагрузок). Полученное значение должно быть меньше T2Н из Таблицы 1.
- Расчет мощности электродвигателя: Pдв = (T2потр n2) / (9550 η), где n2 – требуемая частота вращения выходного вала (об/мин), η – КПД редуктора (0.8).
- Учет радиальной нагрузки: Консольная нагрузка на выходной вал от муфты, звездочки или шкива не должна превышать каталожное значение Fr. При ее превышении требуется установка опорной стойки (подшипникового узла).
- Тепловой расчет: При продолжительной работе в режиме S1 необходимо проверить тепловую мощность редуктора. Pтепл = P1
- (1 – η), где P1 – входная мощность. Эта мощность должна рассеиваться корпусом. При необходимости используется ребристый корпус или принудительное охлаждение.
- n2 (для i=40 и n2=35 об/мин, n1 ≈ 1400 об/мин – подходит асинхронный двигатель 1500 об/мин).
Критерии выбора и расчет эксплуатационных параметров
Выбор редуктора 1Ч-80-40 (условное обозначение) должен основываться на инженерном расчете.
Таблица 2. Коэффициенты режима работы (Kа)
| Тип нагрузки | Количество стартов в час | Коэффициент Kа |
|---|---|---|
| Равномерная, без толчков | < 10 | 1.00 – 1.15 |
| С умеренными толчками | 10 – 60 | 1.15 – 1.45 |
| Ударная, с частыми реверсами | > 60 | 1.45 – 1.75 |
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Правильный монтаж – залог долговечности редуктора. Агрегат должен устанавливаться на ровную, жесткую плиту. Соосность валов редуктора и двигателя (или рабочей машины) проверяется индикатором, допустимое биение – не более 0.1 мм. Использование эластичных муфт компенсирует незначительные несоосности. При монтаже необходимо исключить заклинивание валов.
Эксплуатация требует контроля уровня и состояния масла. Первая замена масла проводится через 200-300 часов работы («обкаточный» период), последующие – через 4000-5000 часов или не реже одного раза в год. Следует контролировать температуру корпуса, которая в установившемся режиме не должна превышать 80°C. Повышение температуры и появление повышенного шума (гула, вибрации) свидетельствуют о неисправностях: износ подшипников, заедание в зацеплении, недостаток или деградация масла.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Обладает ли червячный редуктор 1:40 эффектом самоторможения?
Да, при условии, что угол подъема винтовой линии червяка меньше угла трения. Для передачи 1:40 это условие, как правило, выполняется. Однако для ответственных систем, где недопустимо обратное движение, следует использовать дополнительные механические тормозные устройства, так как при вибрации или переменной нагрузке самоторможение может быть неполным.
2. Можно ли использовать редуктор для работы в режиме «от выходного вала»?
Нет, категорически не рекомендуется. Червячная передача в силу низкого КПД не предназначена для передачи мощности от тихоходного вала к быстроходному. Попытка раскрутить выходной вал для привода червяка приведет к заеданию и поломке передачи.
3. Как правильно подобрать электродвигатель к данному редуктору?
Расчет ведется от нагрузки. Определив требуемый момент T2потр и зная выходную скорость n2, вычисляют требуемую входную мощность по формуле, указанной выше. Затем подбирают двигатель с номинальной мощностью Pдв и частотой вращения, близкой к n1 = i
4. Чем отличается редуктор с межосевым расстоянием 80 мм от редуктора 63 мм или 100 мм?
Межосевое расстояние прямо коррелирует с габаритами, массой и, главное, с мощностными возможностями. Редуктор aw=63 мм будет иметь меньший номинальный момент (примерно 180-250 Нм), а редуктор aw=100 мм – больший (500-700 Нм и выше). Выбор типоразмера – это выбор по требуемому выходному моменту.
5. Какое масло необходимо заливать и как часто его менять?
Рекомендуется индустриальное масло для тяжелонагруженных передач (например, ISO VG 220). Конкретная марка указывается в паспорте изделия. Первая замена – через 200-300 часов. Последующие – каждые 4000-5000 часов или раз в год (в зависимости от того, что наступит раньше). При работе в тяжелых условиях (высокая запыленность, перепады температур) интервал замены сокращается.
Заключение
Червячный редуктор с передаточным числом 40 и межосевым расстоянием 80 мм является надежным и востребованным элементом приводной техники. Его ключевые преимущества – большое передаточное число в одной ступени, компактность, плавность хода и самоторможение – определяют его нишу в системах, где требуется существенное увеличение момента при невысоких требованиях к КПД. Грамотный подбор на основе расчета моментов и нагрузок, правильный монтаж и регламентное обслуживание обеспечивают многолетнюю безотказную работу агрегата в составе промышленного и энергетического оборудования.