Под редакцией Мэри К. Гэннон, старший редактор •

Чтобы выбрать лучший мотор-редуктор для конкретного применения, важно не просто выбрать наиболее подходящие значения выходной частоты вращения и крутящего момента. Вот пять критериев, которые вам следует учитывать.

Несмотря на то, что выходная частота вращения и крутящий момент, безусловно, важны при выборе и проектировании двигателей-редукторов, необходимо учитывать ряд других факторов. Необходимо учитывать рабочий цикл, трансмиссию, условия эксплуатации, требования безопасности и тепловую защиту. Тем не менее, все еще существуют факторы, которые могут повлиять на эффективность вашей конструкции. Здесь мы рассмотрим пять важных критериев, которые помогут правильно выбрать мотор-редуктор для конкретного применения, чтобы обеспечить эффективную работу и требуемый срок службы.

1. Ориентация установки мотор-редуктора
Мотор-редукторы, как правило, предназначены для установки на одном уровне с коробкой передач, при этом двигатель и приводной вал расположены горизонтально. Возможны и другие положения установки, в зависимости от типа двигателя-редуктора и способа смазки его коробки передач. Если вам требуется нестандартный монтаж (например, вертикальный), первым шагом при выборе мотор-редуктора должно быть обращение в службу технической поддержки производителя.

Большинство мотор-редукторов малой мощности (FHP) оснащены невентилируемыми зубчатыми головками, которые смазываются на весь срок службы, но некоторые типы мотор-редукторов смазываются маслом, а другие — консистентной смазкой. Если мотор-редуктор с масляной смазкой установлен не в горизонтальном положении, то вероятность утечки возрастает как в статических, так и в динамических условиях по мере износа уплотнений вала. Изделия, смазанные консистентной смазкой, менее подвержены утечке, но срок службы редуктора может быть снижен.

Совет по дизайну: При смазывании вы должны выбирать между маслом и консистентной смазкой. У каждого из них есть свои преимущества, и применение поможет вам решить, какой из них лучше подходит в конкретной ситуации. Масло обеспечивает более равномерное смазывание зубьев шестерни в условиях нагрузки. Консистентная смазка обеспечивает большую гибкость при монтаже и сводит к минимуму риск утечки.

Тип используемой смазки напрямую зависит от срока службы зубчатой передачи. Мотор-редукторы, смазанные консистентной смазкой, рассчитаны на удовлетворительную работу в нормальных условиях эксплуатации в течение одного года, или 2000 часов. Конструкции с масляной смазкой, как правило, рассчитаны на удовлетворительную работу в течение 5000-10000 часов при крутящем моменте, указанном на заводской табличке.

Несмотря на преимущества, масло не всегда используется в небольших редукторах FHP из-за этих особенностей уплотнения. Если требуется нестандартная ориентация при монтаже, одной из возможных альтернатив является полужидкая смазка. Избегайте установки маслонаполненного редуктора непосредственно над двигателем. Между коробкой передач и двигателем имеется уплотнение вала, но оно не вечное. Со временем смазка попадает в двигатель. Это может помешать коммутации в двигателе постоянного тока с постоянными магнитами, центробежному пусковому выключателю в двухфазном двигателе переменного тока или электронному коммутатору в бесщеточном двигателе постоянного тока. Если приводной вал должен быть направлен вверх, то лучшим решением будет прямоугольный мотор-редуктор с консистентной смазкой. Если вам требуется нестандартное положение для установки, возможно, вам потребуется специальный мотор-редуктор с измененным уровнем смазки или заполнения.

2. Эффективность зубчатой передачи
Червячные передачи, используемые в большинстве прямоугольных редукторов, менее эффективны и выделяют больше тепла, чем цилиндрические или косозубые передачи, используемые в коробках передач с параллельным расположением валов. Поэтому для двигателей-редукторов с прямым расположением вала часто требуется двигатель большей мощности, чтобы обеспечить выходной крутящий момент двигателя-редуктора с параллельным валом при том же передаточном отношении. Эффективность червячных передач еще ниже на низких оборотах, поскольку они обеспечивают меньший крутящий момент для запуска и ускорения.

3. Самоблокирующиеся прямоугольные зубчатые головки
“Самоблокирующиеся” прямоугольные редукторы не могут приводиться в движение задним ходом за счет приложения постоянного крутящего момента к выходному валу. Эти редукторы могут обеспечивать удерживающий момент даже при отключенном питании двигателя-редуктора. Это желательно в тех случаях, когда ожидается, что нагрузка останется неподвижной даже после отключения питания двигателя-редуктора. Однако это не рекомендуется в качестве “безотказного” решения, поскольку удерживающий момент уменьшается по мере износа шестерен или при возникновении вибрации вала.

Совет по дизайну: В тех случаях, когда необходимо надежно удерживать груз во время отключения питания, к двигателю или редуктору следует добавить внешний удерживающий тормоз. Тормоз обычно устанавливается на высокоскоростном или вспомогательном валу (вал якоря или ротора), а не на приводном валу (выходном валу).

4. Шум и нагрузка
Коробки передач спроектированы так, чтобы работать бесшумно, но некоторые из них работают тише, чем другие. В некоторых случаях металлические шестерни производят больше шума, чем неметаллические, а винтовые передачи, как правило, работают тише цилиндрических. На уровень шума, создаваемого коробкой передач, влияет количество ступеней, нагрузка на нее и якорь, или ротор, частота вращения на входе. В некоторых небольших коробках передач с параллельным валом и планетарных редукторах используется нейлоновая передача первой ступени для снижения шума и вибрации. Червячные передачи, как правило, работают тише, чем цилиндрические или косозубые редукторы, поскольку они работают за счет скольжения. Поскольку зубья червяка и шестерни находятся под разрушающими, а не консольными нагрузками, и обычно контактирует большее количество зубьев, червячные передачи обладают более высокой устойчивостью к ударным нагрузкам, чем цилиндрические или косозубые передачи.

5. Срок службы мотор-редуктора
На срок службы редукторного двигателя влияют многие факторы. Наиболее очевидными из них являются рабочая частота вращения, нагрузка, рабочий цикл и температура окружающей среды. Чем выше любой из этих условий эксплуатации, тем быстрее изнашиваются компоненты редукторной головки. Но внутри коробки передач также есть конструктивные особенности, которые определяют срок службы мотор-редуктора. Например, скольжение червячных передач сложнее смазывать и они менее эффективны, чем качение цилиндрических и косозубых передач. Поэтому металлические зубья червячных и косозубых передач изнашиваются быстрее, чем металлические цилиндрические и косозубо-винтовые. Неметаллические шестерни изнашиваются медленнее, чем металлические, если к ним не прилагаются серьезные или ударные нагрузки. Шестерни, смазанные маслом, прослужат дольше, чем шестерни, смазанные консистентной смазкой, поскольку масло обеспечивает более равномерное смазывание зубьев шестерни в условиях нагрузки.

Еще одной конструктивной деталью, которая может повлиять на срок службы мотор-редуктора, являются шарикоподшипники вала двигателя и выходного вала. Возможными причинами преждевременного выхода подшипников из строя могут быть инородные тела из-за загрязненной смазки или неэффективных уплотнений, ухудшение качества смазки из-за высокой температуры или внешнего загрязнения, а также возникновение электрической дуги из-за токов на валу.

Совет по дизайну: Некоторыми ранними признаками неисправности подшипников могут быть увеличение разницы температур между двигателем и подшипниками, усиление шума подшипников или увеличение крутящего момента (нагрузки) двигателя, что приводит к увеличению потребления тока двигателем или мотор-редуктором.

Информация о перепечатке >>

Компания «Бодин Электрик».
www.bodine-electric.com