Редукторы с расстоянием червячной пары 110 мм типоразмера B5

Редукторы с расстоянием червячной пары 110 мм типоразмера B5: технические характеристики, применение и подбор

Редукторы с межосевым расстоянием червячной пары 110 мм представляют собой механические передачи, в которых преобразование крутящего момента и угловой скорости осуществляется посредством червяка (винта) и червячного колеса. Типоразмер B5 указывает на конкретный вариант исполнения и крепления электродвигателя, что является ключевым фактором при комплектации мотор-редуктора. Данный размер относится к средней и выше средней категории мощности, обеспечивая значительный диапазон передаточных чисел и выходных моментов.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основу редуктора с межосевым расстоянием 110 мм составляет червячная пара. Червяк, представляющий собой винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой, изготавливается, как правило, из закалённых сталей. Червячное колесо имеет зубья специальной вогнутой формы и чаще всего выполняется в виде бронзового (БрА10Ж4Н4Л, БрО10Ф1) или чугунного венца, напрессованного на стальную ступицу. Такая комбинация материалов обеспечивает низкий коэффициент трения и высокую износостойкость пары. Межосевое расстояние 110 мм – это фиксированное расстояние между осями червяка и червячного колеса в корпусе, определяющее габариты и основные силовые возможности агрегата.

Типоразмер B5 – это один из стандартных вариантов фланцевого крепления электродвигателя согласно международному стандарту IEC. Исполнение B5 подразумевает, что двигатель крепится к редуктору посредством фланца со стороны, противоположной выходному валу двигателя. Вал двигателя при этом является «плавающим» и соединяется с входным валом редуктора через упругую муфту, обычно расположенную внутри общего кожуха. Такая конструкция облегчает монтаж и демонтаж двигателя без нарушения центровки с редуктором.

Основные технические параметры

Ключевые характеристики червячных редукторов с межосевым расстоянием 110 мм варьируются в зависимости от производителя, передаточного числа и типа смазки, но находятся в следующих диапазонах:

• Межосевое расстояние: 110 мм (номинальное).
• Передаточные числа (i): Стандартный ряд обычно включает значения от ~8 до ~80. Наиболее распространенные номиналы: 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80.
• Номинальный выходной крутящий момент (T_2N): От 500 до 1200 Нм, в зависимости от передаточного числа и режима работы.
• Допускаемая радиальная нагрузка на выходной вал (F_R): До 18000 Н (значительно зависит от конструкции вала и подшипников).
• КПД: Для одноступенчатой червячной пары с цилиндрическим червяком КПД обычно находится в диапазоне 0.70–0.92 при передаточных числах от 10 до 40. С ростом передаточного числа КПД, как правило, снижается.
• Тепловая мощность: Критически важный параметр. Без дополнительного охлаждения (естественная конвекция) типичная допустимая мощность на входе составляет 4-7 кВт. При использовате вентилятора на входном валу (обозначение «В» или «F») мощность может быть повышена до 10-12 кВт. Для больших мощностей требуется монтаж змеевика с водяным охлаждением или внешний радиатор.

Таблица примерных мощностных характеристик (ориентировочные данные)

Передаточное число (i)	Входная частота вращения (об/мин)	Выходной крутящий момент (Нм)	Мощность двигателя при S1 (кВт)	КПД, примерный
10	1500	520	5.5	0.88
20	1500	850	4.0	0.82
31.5	1500	1050	2.8	0.78
50	1500	1150	1.8	0.72
80	1500	1200	1.1	0.65

Варианты исполнения и монтажа

Редукторы 110 мм выпускаются в различных конструктивных исполнениях, определяющих их положение в пространстве и способ крепления:

• Тип 1 (РЧВ): Червячный редуктор с нижним расположением червяка. Крепление на лапах. Наиболее распространенное универсальное исполнение.
• Тип 3 (РЧП): Червячный редуктор с верхним расположением червяка. Крепление на лапах.
• Тип 5 (РЧФ): Редуктор с фланцевым креплением. Не имеет собственных лап, монтируется через фланец на ответный фланец машины.
• Тип 7 (РЧК): Редуктор на платформе (салазках). Сочетает лапы для крепления и платформу для установки стандартного двигателя, что упрощает комплектацию мотор-редуктором.

Вал выходной может быть выполнен в виде цилиндрического вала (с шпоночным пазом), полого вала (с шлицевым или шпоночным соединением) или с фланцевой муфтой. Исполнение B5 всегда предполагает наличие фланца для крепления двигателя, но не определяет тип монтажа самого редуктора.

Сфера применения

Благодаря компактности, большому передаточному числу на одной ступени и способности к самоторможению (при определенных условиях), данные редукторы широко применяются в промышленности:

• Приводы конвейеров и транспортеров (ленточных, цепных, скребковых).
• Подъемно-транспортное оборудование: тали, лебедки, шнековые подъемники.
• Приводы ворот, заслонок, шиберов и других регулирующих органов.
• Смесительное и дозирующее оборудование (бетономешалки, миксеры).
• Оборудование для пищевой и упаковочной промышленности.
• Системы вентиляции и кондиционирования (привод заслонок, больших вентиляторов).

Критерии выбора и расчет

Подбор редуктора 110 мм B5 осуществляется на основе следующих параметров:

1. Требуемый выходной момент (T₂): Рассчитывается исходя из нагрузки на ведомом валу с учетом коэффициента безопасности (коэффициента службы) K_S, который зависит от режима работы (S1 – продолжительный, S2 – кратковременный, S3 – повторно-кратковременный) и типа нагрузки (равномерная, умеренные толчки, сильные толчки).
2. Требуемое передаточное число (i): Определяется соотношением входной (от двигателя) и требуемой выходной скорости.
3. Коэффициент эксплуатации (K): Учитывает количество стартов/стопов в час, продолжительность работы в сутки, характер нагрузки. Для червячных редукторов он особенно важен из-за тепловыделения.
4. Тепловой расчет: Необходимо убедиться, что фактическая мощность на входе (с учетом КПД) не превышает допустимую тепловую мощность редуктора в выбранном исполнении (без охлаждения, с вентилятором, с змеевиком).
5. Способ монтажа и тип выходного вала: Определяется конструкцией приводимой машины.

Обслуживание и эксплуатация

Первоначальная заливка масла и его последующая регулярная замена являются обязательными условиями долговечной работы. Для данного типоразмера обычно требуется 3-5 литров масла. Рекомендуются масла типа ISO VG 220 или VG 320 для средне-нагруженных передач. Первая замена масла производится после 400-500 часов работы, последующие – каждые 4000-10000 часов в зависимости от условий. Необходимо контролировать температуру корпуса, которая в установившемся режиме не должна превышать 80-90°C. Важна правильная центровка с двигателем даже при использовании упругой муфты внутри сборочного узла B5.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение B5 от B14?

Исполнение B5 предполагает крепление двигателя через фланец, при этом вал двигателя соединяется с валом редуктора через муфту. Исполнение B14 (или B5/B14 комбинированное) также имеет фланец, но вал двигателя садится непосредственно на входной вал редуктора (соосно), что делает конструкцию более компактной и жесткой, но усложняет монтаж/демонтаж двигателя.

Обладает ли редуктор с червячной парой 110 мм свойством самоторможения?

Самоторможение (необратимость) возможно, но не гарантировано для всех передаточных чисел. Оно возникает, когда угол подъема витка червяка меньше угла трения. Как правило, при передаточных числах выше 30-35 вероятность самоторможения высока. Однако для ответственных применений, где необходимо гарантированное удержание груза, следует использовать отдельный механический тормоз.

Как правильно выбрать мощность электродвигателя для данного редуктора?

Мощность двигателя выбирается исходя из требуемого выходного момента и скорости, с учетом КПД редуктора: P_двиг = (T₂ n₂) / (9550 η), где T₂ – выходной момент (Нм), n₂ – выходная скорость (об/мин), η – КПД редуктора. Полученное значение необходимо сравнить с допустимой тепловой мощностью редуктора и выбрать меньшее из двух значений.

Можно ли использовать редуктор в режиме S1 (продолжительный) на полной мощности без дополнительного охлаждения?

Для большинства моделей редукторов 110 мм при работе на полной мощности, указанной для режима S1, требуется дополнительное охлаждение (вентилятор на входном валу «В»). Работа без него возможна только при сниженной нагрузке или в режиме S3 (повторно-кратковременный). Необходимо сверяться с каталожными данными конкретного производителя по тепловой мощности.

Каков типичный срок службы червячной пары 110 мм?

Срок службы при правильной эксплуатации, своевременной замене масла и отсутствии перегрузок составляет 15 000 – 25 000 часов. Наиболее уязвимым элементом является бронзовый венец червячного колеса. Его износ напрямую зависит от соблюдения теплового режима и наличия абразивных частиц в масле.

Как определить необходимый объем и тип масла?

Объем масла указан в паспорте редуктора и обычно составляет 3.0 – 5.5 литра для типоразмера 110 мм. Тип масла: для большинства применений подходят минеральные масла для зубчатых передач с противозадирными и антипенными присадками классом вязкости ISO VG 220 или VG 320. Для тяжелонагруженных или высокоскоростных передач могут рекомендоваться синтетические масла.