Різновиди мотор-редукторів, їх переваги, недоліки, особливості

Для роботи будь-якого промислового механізму потрібне джерело механічної енергії. У якості його найчастіше використовується електродвигун. Він здатний забезпечити велику кутову швидкість і невисокий крутний момент. Промислове обладнання, навпаки, вимагає високого крутного моменту при відносно невеликій кутової швидкості. Використання редуктора – один з кращих способів вирішення цієї суперечності. Пристрій забезпечує узгодження робочих режимів приводиться механізму і джерела крутного моменту.

Щоб знизити підсумкову вартість обладнання і зменшити його габарити виробники об'єднали електродвигун і механічну передачу в єдиний механізм, який отримав назву мотор-редуктор.

Мотор-редуктор – з'єднані в єдиний блок електричний двигун і редуктор. Завдяки такому рішенню при складанні обладнання не доводиться дбати про забезпечення співвісності валів перетворювача і двигуна, а також підбирати і встановлювати муфту, яка буде забезпечувати обертання.

Корпус перетворювача має достатній запас міцності, бо повинен забезпечити стабільне функціонування пристрою оснащеного важким мотором. Для установки двигуна на корпусі передбачені посадочні місця. Додатково проектуються елементи кріплення для монтажу перетворювача на робочий механізм.

Мотор-редуктори можуть оснащуватися будь-якими типами електродвигунів. Найбільш затребувані стандартні асинхронні моделі. Щоб реалізувати моноблочне виконання вибираються двигуни фланцевого типу.

Мотор-редуктори працюють так само, як і стандартні редукторні електроприводи. Крутний момент двигуна передається на провідну шестерню, встановлену на його валу. Завдяки зубчастому зачеплення відбувається перетворення крутного моменту одним або декількома провідними елементами, які надають вплив на вал приводиться механізму.

Вихідна швидкість обертання буде залежати від параметрів електродвигуна і передавального відносини перетворювача. Щоб отримати підвищений коефіцієнт перетворення, рекомендується використовувати мотор-редуктори з багатоступінчатими передачами.

Виробники пропонують кілька видів мотор-редукторів, які відрізняються типом електродвигуна, конструкцією механічної частини, будовою корпусу. Класифікуються пристрої за кількома ознаками. Один з основних – тип використовуваної зубчастої передачі. За цим критерієм виділяють наступні типи мотор-редукторів:

• черв'ячні;
• циліндричні;
• планетарні;
• конічні.

По взаємному розташуванню валів перетворювачі поділяються на співвісні, кутові і паралельні. Використовується класифікація по переданій потужності (стандартні і міні-перетворювачі), а також за типом приєднання до приводного механізму (моделі з одностороннім, двостороннім і порожнистим вихідним валом).

Передача крутного моменту в цих мотор-редукторах відбувається за рахунок циліндричної зубчастої передачі. Передачі можуть класифікуватися за типом зачеплення зубів (косозубі, прямозубі, шевронні), кількістю ступенів (одно-, дво- і триступінчаті). Циліндричні мотор-редуктори можуть виконуватися з співвісними або паралельними валами. Пристрої дозволяють отримувати передавальні числа в діапазоні від 2 до 200. За способом розташування циліндричних шестерень виділяють вертикальні і горизонтальні моделі.

Циліндричні мотор-редуктори відрізняються високим ККД, надійністю, кінематичної точністю. Пристрої здатні передавати великі потужності. Завдяки високому ККД знижуються теплові втрати в передачі в результаті тертя зубів. Для монтажу мотор-редуктора можуть використовуватися опорні лапи, фланець або насадні пристосування.

У той же час у перетворювачів відсутня функція самогальмування. Моделі, що дозволяють досягти великих передавальних чисел, мають досить значні розміри. Під час роботи пристрої досить голосно шумлять.

Одноступінчасті черв'ячні мотор-редуктори дуже популярні в промисловій сфері. Пристрої створені на основі зубчато-гвинтовий передачі, що складається з гвинта і колеса. Гвинт називають черв'яком за його зовнішню схожість з цією твариною. Колесо оснащене косими зубами, що мають особливу увігнуту форму, завдяки чому забезпечується хороше зчеплення з черв'яком.

Провідною ланкою в черв'ячної парі зазвичай є гвинт. Колесо провідним роблять рідко, так як це призводить до самогальмування передачі. Щоб знизити тертя на ділянці зчеплення черв'яка з колесом, матеріали, з яких виготовлені ці елементи, повинні складати антифрикційні пару. Для виготовлення гвинта використовують сталь (вуглеводневу чи леговану), а для колеса – дорожчий антифрикційний матеріал, наприклад, бронзу. Але в цілях економії сердечник колеса також може бути виготовлений із сталі.

Черв'ячні мотор-редуктори характеризуються за різними ознаками:

• кількості заходів в різьблення гвинта;
• способу нарізки різьблення (правобічна або лівобічна);
• формі гвинта (циліндрична або глобоідна);
• профілем різьблення (архимедів, конволюнтний, евольвентний);
• розташуванню черв'яка щодо колеса (верхнє, нижнє, бічне).

Черв'ячним редукторам властивий низький рівень шуму, плавність ходу і гальмування, а також самогальмування. Основна перевага механізмів – великі передавальні числа при використанні всього одного ступеня передачі. До недоліків пристроїв відносяться низький ККД, знижена зносостійкість, високі вимоги до точності складання і налаштування, необхідність у використанні мастила високої якості для зниження тепловиділення.

Причина великої популярності планетарних мотор-редукторів – компактність і високу передавальне відношення. Перетворювачі сконструйовані на основі передачі, що складається з шестерень різного розміру. У центрі механізму знаходиться сонячна шестерня. Вона знаходиться в зачепленні з зубчастими колесами меншого розміру, які називаються сателітами або планетарними шестернями. Сателіти з'єднуються в єдину конструкцію завдяки водилу – центральному елементу передачі, на якому закріплені осі планетарних шестерень. Сателіти знаходяться в зачепленні не тільки з сонячною, але і з коронною шестернею, розташованою на периферії механізму.

Один з елементів передачі обов'язково буде нерухомим, два інших стають ведучим і веденим. Якщо рухливими є всі три елементи, така передача називається диференціальною.

Планетарні мотор-редуктори можуть передавати значні зусилля, зберігаючи при цьому високий ККД. Завдяки конструктивним особливостям і щільною компонуванні планетарної передачі пристрою мають компактні розміри і невелику вагу. Завдяки універсальності перетворювачі знайшли застосування в багатьох галузях: гірської промисловості, металургії, нафтохімії, машинобудуванні, харчовій і фармацевтичній промисловості.

Хвильова передача – одна з найбільш технологічних і просунутих. Мотор-редуктори, створені на її основі, показують високу ефективність роботи. Пристрої поєднують в собі переваги гнучких і зубчастих передач. Створив хвильове зачеплення американський інженер Уолтон Массер в 1959 році.

Хвильова передача включає три основних елементи:

• зубчасте колесо;
• зубчастий гнучкий елемент;
• генератор хвиль.

Генератор хвиль розтягує гнучкий елемент передачі, завдяки чому він має дві і більше зони зчеплення з колесом. Але на ділянках між зонами зчеплення колесо і гнучкий елемент не контактують. З вхідним валом мотор-редуктора з'єднаний генератор хвиль, з вихідним – гнучкий елемент.

Завдяки використанню гнучкого елемента хвильові мотор-редуктори отримали ряд переваг:

• плавність і точність руху робочих елементів;
• великі передавальні числа;
• герметичність двигуна, що дозволяє використовувати пристрої у вибухонебезпечних і токсичних середовищах;
• невисокий рівень шуму;
• відсутність вібрації;
• високий ККД;
• невеликі розміри і вагу.

З недоліків варто виділити підвищені вимоги до гнучкого елементу, який повинен бути зносостійким і еластичним.

Мотор-редуктори можуть монтуватися на лапи, за допомогою фланців або насадним методом. Перетворювачі затребувані в хімічній галузі, авіаційній і ракетній промисловості. Їх використовують при виробництві роботів, маніпуляторів, систем позиціонування.

Конічні перетворювачі – одна з різновидів пристроїв з циліндричної передачею. Основна відмінність між ними – форма зубчастих коліс. Осі конічних шестерень перетинаються під кутом, значення якого визначається їх конфігурацією. Ця особливість дозволяє змінювати кут між вихідним валом мотор-редуктора і вхідним валом електродвигуна.

Конічні мотор-редуктори мають такі ж переваги, як і циліндричні. Це високий ККД, стійкість до навантажень різного характеру, можливість змінювати напрямок передачі крутного моменту. Недоліки – висока вартість пристроїв, виникнення додаткових навантажень в передачі.

Передавальне відношення конічних мотор-редукторів невелике. Щоб його підвищити, часто комбінують два типи передачі – конічну і циліндричну. Конічно-циліндричними мотор-редукторами комплектують верстатне і шахтне обладнання, конвеєрні лінії, підйомні механізми.

З розвитком технологій традиційна схема передачі крутного моменту за допомогою пари двигун + редуктор поступово застаріває. Завдяки істотним перевагам мотор-редукторів на багато видів устаткування починають встановлювати саме їх.

У зв'язки двигуна і редуктора є недоліки. Це не тільки великі розміри конструкції, але і необхідність в проектуванні додаткових з'єднань, які роблять її ще більш громіздкою. До мінусів відноситься велика кількість передач і складність монтажу. Пристосування, які використовують, щоб з'єднати двигун і редуктор, в результаті впливають на ККД обладнання. Сполучні деталі часто виходять з ладу, в результаті чого доводиться витрачатися на проведення ремонту. Використання мотор-редукторів дозволить вирішити значну частину цих проблем.

 Завдяки поєднанню всіх робочих елементів в одному корпусі мотор-редуктори компактні і мають невелику вагу. Компактність полегшує установку пристроїв. Досить закріпити їх в посадковому місці за допомогою болтів і приєднати вхідний вал.

Мотор-редуктор надягають на приводну вісь і закріплюють на основі, після чого підключають до джерела електроживлення. Монтувати пристрої можна як горизонтально, так і вертикально.

Підвищена плавність ходу перетворювачів збільшує термін експлуатації обладнання, а також підвищує ефективність робочого процесу. Багато типів пристроїв, наприклад, з циліндричною передачею, здатні ефективно працювати в складних експлуатаційних умовах і при нестабільних навантаженнях.

У каталозі компанії «Крепсила» представлено великий асортимент мотор-редукторів. У вас є можливість купити якісне обладнання за цінами на 3-10% нижчими від ринкових. Гарантія на перетворювачі діє протягом року. ОТК перевіряє якість збірки пристроїв перед їх відправкою замовнику. Устаткування може бути доставлено в будь-який населений пункт України. За більш детальною інформацією звертайтесь до наших менеджерів.