Редукторы с расстоянием червячной пары 30 мм типоразмера 63B5
Редукторы червячные типоразмера 63B5 с межосевым расстоянием 30 мм: технические характеристики, применение и подбор
Червячный редуктор типоразмера 63B5 с межосевым расстоянием червячной пары 30 мм представляет собой компактный механический привод, относящийся к категории одноступенчатых червячных редукторов общего машиностроительного применения. Основной параметр – межосевое расстояние (aw) 30 мм – определяет габариты и силовые возможности агрегата. Типоразмер 63B5 указывает на конкретное исполнение корпуса, посадочные места и присоединительные размеры согласно единой системе обозначений производителей. Данные редукторы предназначены для преобразования высоких входных угловых скоростей (обычно от электродвигателя) в более низкие выходные с одновременным увеличением крутящего момента.
Конструктивные особенности и принцип действия
Основу редуктора составляет кинематическая пара «червяк – червячное колесо». Червяк (винт с резьбой специального профиля, чаще всего архимедова) является ведущим звеном и изготавливается из закалённой стали. Червячное колесо – ведомое звено – представляет собой зубчатый венец из антифрикционного материала (как правило, бронзы БрА9Ж3Л, оловянной или безоловянной) с вогнутым профилем зубьев, точно сопряжённым с червяком, насаженный на стальную ступицу. Зацепление происходит со скольжением, что обеспечивает плавность и бесшумность работы, но обуславливает сравнительно невысокий КПД (порядка 0.70-0.85 для одной ступени). Корпус редуктора 63B5 выполняется из алюминиевого сплава (АЛ9, АЛ11) для облегчения веса или из чугуна (СЧ15, СЧ20) для повышенной жёсткости в условиях ударных нагрузок. Конструктивно включает в себя крышку, маслозаправочные и сливные отверстия, контрольный щуп, сальниковые уплотнения валов (манжетного типа) и отдушину для сброса избыточного давления.
Основные технические параметры и характеристики
Ключевые параметры редуктора 63B5 с aw=30 мм стандартизированы, но могут незначительно варьироваться у разных производителей.
Таблица 1. Базовые технические характеристики
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Межосевое расстояние (aw) | 30 мм | Главный геометрический параметр |
| Номинальное передаточное число (i) | 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100 | Ряд стандартных значений |
| Номинальный крутящий момент на выходном валу (T2Н) | От 25 до 45 Н·м | Зависит от i, режима работы, материала колеса |
| Допускаемая радиальная нагрузка на выходной вал (Fr) | До 2000 Н | Определяет выбор муфт и нагрузку от исполнительного механизма |
| КПД (η) | 0.70 – 0.85 | Снижается с ростом передаточного числа |
| Тепловая мощность (Pт) | 0.25 – 0.55 кВт | Мощность, рассеиваемая без перегрева масла >95°C |
| Масса (сухая) | 1.8 – 2.5 кг | Зависит от материала корпуса и исполнения |
Таблица 2. Зависимость крутящего момента и КПД от передаточного числа (усреднённые данные)
| Передаточное число (i) | Номинальный крутящий момент T2Н (Н·м) | КПД (η), не менее |
|---|---|---|
| 10 | 45 | 0.83 |
| 15 | 42 | 0.81 |
| 20 | 40 | 0.78 |
| 30 | 35 | 0.75 |
| 50 | 30 | 0.72 |
| 80 | 25 | 0.68 |
Исполнения и монтажное положение
Редукторы 63B5 поставляются в различных механических исполнениях, определяющих ориентацию в пространстве и способ соединения с двигателем и нагрузкой.
- Исполнение 1: Червяк расположен снизу (редуктор насаживается на двигатель).
- Исполнение 2: Червяк расположен сверху.
- Исполнение 3: Червяк расположен сбоку (горизонтально), выходной вал вертикально.
- Исполнение 4: Червяк расположен сбоку (горизонтально), выходной вал вертикально, но в противоположную сторону относительно исполнения 3.
- Автоматизация и приводная техника: Приводы заслонок, дозаторов, конвейерных лент малой мощности, позиционирующие устройства.
- Вентиляция и климатическая техника: Приводы воздушных заслонок, клапанов, поворотных механизмов вентиляционных установок.
- Пищевая и упаковочная промышленность: Приводы транспортеров, поворотных столов, упаковочных машин.
- Специальное оборудование: Подъёмные механизмы малой грузоподъёмности, приводы ворот, театральные механизмы.
- Медицинское оборудование: Приводы регулировки столов, диагностической аппаратуры (требуются исполнения с пониженным уровнем шума).
- Требуемый крутящий момент на выходном валу (T2треб): Рассчитывается исходя из нагрузки исполнительного механизма. Номинальный момент редуктора T2Н должен превышать T2треб с учётом коэффициента запаса (Kз = 1.2-1.5).
- Требуемое передаточное число (iтреб): Определяется как отношение входной скорости (обороты двигателя) к требуемой выходной скорости.
- Режим работы (S1-S10): Для продолжительного режима S1 мощность двигателя не должна превышать тепловую мощность редуктора Pт. Для повторно-кратковременных режимов допустимы кратковременные перегрузки.
- Радиальная и осевая нагрузка на валы: Не должны превышать каталожные значения, указанные производителем.
- Монтажное положение и способ соединения: Выбор исполнения и типа выходного вала.
Также редукторы могут поставляться в виде редукторного узла (сборки) – агрегата, состоящего из электродвигателя и редуктора, соединённых через переходный фланец. Это упрощает монтаж и обеспечивает соосность. Входной и выходной валы могут быть выполнены в виде вала с шпоночным пазом, полого вала (втулки) с шлицевым или шпоночным соединением, либо с фланцем.
Смазка и условия эксплуатации
Качественная смазка – критически важное условие для долговечной работы червячной передачи из-за высоких скоростей скольжения в зацеплении. В редукторах 63B5 применяется жидкое масло (например, ISO VG 220, VG 320 для средних нагрузок и температур). Заправка осуществляется до уровня контрольной пробки. Объём масла – примерно 0.2-0.3 литра. При работе необходимо контролировать температуру корпуса. Допустимый диапазон температур окружающей среды обычно от -15°C до +40°C. При постоянной работе в режиме S1 (продолжительный) необходимо обеспечить рассеивание тепла. При интенсивной эксплуатации может потребоваться дополнительный теплоотвод или внешнее охлаждение. Редукторы данного типоразмера не предназначены для работы в условиях воздействия агрессивных сред, абразивной пыли без дополнительных защитных кожухов.
Области применения
Благодаря компактности, большому диапазону передаточных чисел и способности к самоторможению (при определённых условиях), редукторы 63B5 широко используются в различных отраслях промышленности:
Критерии выбора и расчёта
Подбор редуктора 63B5 осуществляется на основе следующих параметров:
Пример укрупнённого расчёта: Для привода ленточного транспортера требуется выходной момент 30 Н·м при скорости 15 об/мин. Двигатель асинхронный, 1400 об/мин. i = 1400 / 15 ≈ 93.3. Выбираем ближайшее стандартное i=80. По таблице 2 для i=80 T2Н=25 Н·м, что меньше требуемого. Следовательно, типоразмера 63B5 с i=80 недостаточно. Необходимо либо выбрать редуктор большего типоразмера (например, 80B5), либо пересмотреть требования к скорости/моменту.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Обладает ли редуктор 63B5 эффектом самоторможения?
Ответ: Червячная передача потенциально самотормозящая, но это свойство не гарантируется абсолютно для всех передаточных чисел. Оно зависит от угла подъёма витков червяка и коэффициента трения. При передаточных числах примерно свыше 30-40 вероятность самоторможения (необратимости) высока, но для ответственных применений, где требуется фиксация положения, необходимо использовать отдельный механический тормоз.
Вопрос: Можно ли использовать редуктор в режиме «от выходного вала», то есть в качестве повышающей передачи?
Ответ: Категорически не рекомендуется. Конструкция червячной передачи (материалы, угол контакта) оптимизирована для работы именно в режиме, когда ведущим звеном является червяк. Работа в обратном направлении приводит к резкому снижению КПД, повышенному износу и заеданию.
Вопрос: Какой тип масла и как часто его нужно менять?
Ответ: Рекомендуется масло для червячных передач вязкостью ISO VG 220 или 320. Первая замена – после 200-300 часов обкатки. Последующие замены – каждые 4000-5000 часов работы или не реже одного раза в год. В условиях повышенной запылённости или температуры интервал замены сокращается.
Вопрос: Чем отличается исполнение «B5» от других (например, B14 или B3)?
Ответ: Цифробуквенный индекс указывает на исполнение по способу монтажа согласно стандарту IEC 60034-7 или DIN 747. B5 – фланцевое крепление на лапах со стороны выходного вала, двигатель монтируется со стороны червяка. B14 – фланцевое крепление со стороны двигателя (редуктор «насаживается» на двигатель). B3 – крепление только на лапах. Выбор зависит от компоновки привода.
Вопрос: Что означает маркировка, например, 63B5-30-1-80?
Ответ: Это пример условного обозначения, где: 63 – условный номер типоразмера (связан с aw), B5 – исполнение по монтажу, 30 – межосевое расстояние (мм), 1 – механическое исполнение (расположение червяка), 80 – передаточное число.
Заключение
Червячный редуктор типоразмера 63B5 с межосевым расстоянием 30 мм является универсальным, компактным и надёжным решением для приводов малой мощности, требующих значительного снижения скорости и увеличения момента. Его выбор требует тщательного расчёта по моменту, передаточному числу и тепловой мощности. Правильный монтаж, соблюдение нагрузок и регулярное обслуживание, в первую очередь контроль и замена масла, обеспечивают длительный и безотказный ресурс работы агрегата в составе различных технологических установок и машин.