На одну и ту же единицу промышленного оборудования можно поставить редукторы различных типов. Из всех разновидностей зубчатых передач широкого применения (волновая, коническая, цилиндрическая, планетарная), на практике чаще всего стоит выбор между червячной и цилиндрической. Эти редукторы доступные и выпускаются миллионными сериями, так как необходимы почти во всем промышленном оборудовании.
При ремонте, модернизации, или сборке новой технологической линии на предприятии на оборудование наиболее часто устанавливают червячные редукторы. Это происходит по экономическим соображениям, так как именно у червячных редукторов самая низкая стоимость в соотношении к передаточному числу и крутящему моменту. Например, для передаточного числа 50 в червячной передаче будет всего две подвижные детали. Для получения такого же значения в цилиндрическом редукторе уже надо будет использовать 4-6 деталей, что приводит к кратному повышению стоимости.
За низкую стоимость червячного редуктора надо платить низким КПД и меньшим сроком службы в сравнении с классической цилиндрической передачей. Перед покупкой следует провести простой расчет, чтобы определить: действительно ли червячный редуктор выгоден? Для расчета берут следующие значения.
- Мощность электрического привода к редуктору.
- Количество часов работы за смену (для циклических механизмов подсчитывается суммарное время включения).
- Стоимость электрической энергии по тарифам, используемым на предприятии.
- Стоимость самого редуктора и срок службы.
По этим показателям рассчитывается выгода приобретения. Накоплен значительный опыт использования различных типов редукторов в промышленности. Червячные редукторы выгодны во многих случаях.
- Малая и средняя мощность привода.
- Редко используемое оборудование.
- Циклически-работающие устройства.
- Грузоподъемные механизмы, используемые всего несколько раз за смену.
- Очень медленная скорость вращения (когда требуется замедление свыше 200 раз, замены червячному двухступенчатому редуктору нет).
- Механизмы, где критично самоторможение (например, пассажирские лифты).
Еще одним преимуществом червячного редуктора будет низкий уровень шума. Для станков, которые обслуживаются персоналом, а не автоматическими системами, это очень важно. Ради низкого уровня шума часто жертвуют другими параметрами. Сфер применения червячного редуктора достаточно много в любой отрасли промышленности. Мировая промышленность активно используют червячные редукторы различных марок. Высокие показатели качества и оптимальные характеристики сделали эти привода самыми популярными среди других типов. К отечественным редукторам можно отнести следующие модели: 2Ч-40 , 2Ч-63 , 2Ч-80 . Рассмотрим теперь доводы в пользу цилиндрической схемы.
Выбор цилиндрического редуктора
Цилиндрический редуктор имеет самый высокий КПД и срок службы из всех конструкционных схем шестеренчатых передач. На практике высокий КПД означает низкую степень износа, долгий срок эксплуатации, небольшой нагрев и более редкую замену масла. Новое приводное оборудование устанавливается и налаживается один раз, после чего требует лишь периодического осмотра, а обслуживание проводится через тысячи часов.
Поскольку цилиндрический редуктор дороже червячного его оправданно применять только там, где он сможет окупиться за счет продолжительной работы, экономии энергии и собственного технического ресурса. С увеличением мощности привода значение КПД становится критичным, так как электроэнергия сейчас дорогая, даже при получении по специальным тарифам для предприятий.
В плане экономии энергии выгодно применение цилиндрического редуктора вместе с частотным преобразователем. У цилиндрической передачи нет самоторможения, ее КПД одинаков при вращении в любую сторону (не для всех моделей). Благодаря этим качествам КПД от питания через частотный преобразователь будет намного больше, чем если передача червячная с самоторможением. Проще говоря, на червячную пару не поставишь обгонную муфту. Она всегда жестко связывает механизм со скоростью вращения червяка от двигателя.
Цилиндрический редуктор требуется обслуживать намного реже, чем червячный. Масло в них заливается обычное минеральное с низкой себестоимостью. Червячные модели из-за склонности к перегреву требуют заправки специальными, более дорогими сортами масла. Это еще одни плюс эксплуатации цилиндрической схемы.
Читайте также: Редуктор газовый медицинский с подогревателями
Огромная популярность в Российской промышленности получили цилиндрические редукторы серии ЦУ и Ц2У. В грузоподъемных установках часто можно встретить редукторы марок 1Ц2У-200 и 1Ц2У-250 работающие совместно с электродвигателем и барабаном с тросом. В строительной отрасли на смесителях и бетономешалках применяются малогабаритные приводы 1Ц2У-125 и 1Ц2У-160 задача которых снижение частоты вращения и увеличении крутящего момента.
Видео:Червячные редукторы NMRW – идеальное соотношение цены и качестваСкачать
ЧЕРВЯЧНЫЙ ИЛИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР: КАКОЙ ВЫБРАТЬ?
B настоящее время червячные и цилиндрические редукторы массово поставляются на рынок и почти всегда есть в наличии на складе у поставщика. Кроме этого оба типа редукторов представлены достаточно большим модельным рядом, что позволяет их применять для решения очень широкого диапазона технологических задач. B связи с этим перед потребителем часто встает вопрос выбора того или иного механизма для наиболее эффективного применения.
Ниже предлагаю рассмотреть некоторые конструктивные особенности изделий и окончательно определиться с ответом на вопрос: «Какой всё же редуктор лучше? Цилиндрический или червячный?»
Червячный редуктор.
Червячная передача известна человечеству с глубокой древности и представляет собой червеобразный винт (отсюда и название редуктора), который входит в зацепление с зубчатым колесом. При взаимодействии этих элементов происходит передача механической энергии, при которой частота вращения ведомого элемента уменьшается, но увеличивается усилие.
РИС. 1. Принцип работы червячной передачи.
Как видно на представленном рисунке, червячная передача обеспечивает не только передачу крутящего момента, но и дает возможность изменения направления выходного вала на 90 градусов. Возможно, что именно благодаря этой особенности, червячные редукторы обрели такую популярность.
Для решения более сложных технических задач может использоваться несколько ступеней передачи через большее количество червяков, размещенных в одном корпусе. При этом общие принципы расчета и подбора редуктора не меняются.
К недостаткам червячной передачи можно отнести значительную поверхность соприкосновения вращающихся деталей. Это приводит к перегреву, a значит повышенному износу деталей, возникновению люфта и прочее. Для нивелирования подобных проблем важным является проведение своевременного технического обслуживания, в частности контроль уровня масла в зоне работы передаточной системы (обеспечение так называемой «масляной ванны»). Кроме этого сам корпус редуктора выполняется, как правило, чугунным и с оребрением, что создает дополнительный охлаждающий эффект.
РИС. 2. Червячный редуктор в чугунном исполнении с ребрами охлаждения.
Практика показывает, что при применении качественных смазочных материалов подшипники на валах выходят из строя даже чаще, чем зубчатые колеса. Этот момент обязательно нужно учитывать. Также при заказе редуктора необходимо оценить предполагаемые условия эксплуатации механизма. B зависимости от особенностей климатической зоны возможны различные исполнения редукторов и различные рекомендованные марки масел.
B целом червячные редукторы не следует использовать в условиях сильной запыленности, a также в любых непрерывных производственных процессах 24/7. Наиболее целесообразным является применение таких механизмов там, где технология предполагает некоторую цикличность, но не требует использования значительной мощности. Такой подход позволит значительно продлить срок службы изделия и обеспечить эффективное решение поставленной задачи.
Плавный ход выходного вала и общий низкий уровень шума при работе устройства позволяет успешно применять червячные редукторы не только в промышленном производстве, но и на объектах общественной инфраструктуры. Например, в комплексах вертикального транспорта (лифтах), автоматическом открытии ворот, шлагбаумов и многое другое.
Читайте также: Защита редуктора duster 2021
Для удобства эксплуатации и монтажа редуктор часто совмещается с электродвигателем. Такое устройство в технической терминологии обозначается как мотор-редуктор.
РИС. 3. Червячный редуктор в сборе с электродвигателем (мотор-редуктор).
Мотор-редуктор следует рассматривать не как единое изделие, a как сборочную единицу, каждая часть которой (механическая и силовая электрическая) могут подлежать замене (ремонту) и монтажу-демонтажу. При этом каждый элемент должен проходить техническое обслуживание в соответствии с регламентом, установленным производителем, a также должны соблюдаться все условия эксплуатации. Далее рассмотрим не менее интересный механизм.
Цилиндрический редуктор.
Принцип работы цилиндрического редуктора даже более простой и понятный, чем у червячного редуктора. Внутри общего корпуса в масляной среде вращаются два (или несколько) зубчатых колес цилиндрической формы различного диаметра, которые передают крутящий момент между валами.
РИС. 4. Цилиндрический редуктор с параллельным расположением валов.
Ключевой конструктивной особенностью такого типа устройств является параллельность ведомого и ведущего валов. Но не обязательно их соосность: это важно! Именно за счет возможности «разнести» соосность валов цилиндрические редукторы получили широкое распространение в самых различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. B конструкции цилиндрических редукторов также присутствует возможность организации передачи из нескольких ступеней (максимально – трёх). Обширная номенклатура изделия также позволяет выбрать подходящий вариант как по передаточному числу, так и по межосевому расстоянию между валами.
B сравнении с червячными редукторами, у цилиндрических можно выделить сильным плюсом высокий КПД, т.к. механическая энергия почти не переходит в тепловую при контакте деталей. Отсюда сразу появляется ещё одно преимущество: нет необходимости в применении специальных систем охлаждения механизма.
Также особенностью цилиндрических редукторов является отсутствие «блокировки». Т.е., приложив минимальные усилия, можно провести некоторый реверс вращения. B червячных редукторах такой возможности нет из-за конструктивных и физических особенностей червячной передачи в целом. Это не плюс и не минус, a просто констатация факта. Как эту особенность использовать, зависит от технологии применения.
К недостаткам цилиндрических редукторов (впрочем, как и зубчатой схемы передачи в целом) можно отнести трудность достижения нужного по технологии передаточного числа. Это приводит к увеличению ступеней передачи, a значит к увеличению количества взаимодействующих между собой деталей и общих габаритов изделия.
Для сочетания в одном механизме положительных качеств червячных и цилиндрических редукторов часто применяют цилиндро-конический редуктор. Строго говоря, это устройство уже следует отнести к типу комбинированных редукторов, но краткое описание дать всё же необходимо.
Принцип действия цилиндро-конического редуктора основан на использовании двух профилей зубчатых колес: конических и цилиндрических. Это решение позволяет сохранить все достоинства классического цилиндрического редуктора, но при этом изменить направление вращения ведомого вала, что так важно при использовании червячного редуктора.
Заключение.
Подводя краткий итог вышеизложенному материалу, можно сказать, что вопрос «Какой редуктор лучше?» является риторическим и на него нет и быть не может однозначного ответа! Всё зависит от задач, которые ставятся для конкретного оборудования, технологических карт производственного процесса, условий эксплуатации и множества других факторов. Наверное, наиболее рациональным решением станет обращение напрямую к поставщику, чтобы его специалисты помогли подобрать оборудование под Ваши индивидуальные потребности.
Читайте также: Стартером с планетарным редуктором что это такое
Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать
Сравнение цилиндрических и червячных редукторов
Выбирая редукторы от производителя, каждый потребитель должен представлять, для каких целей предназначено изделие и какие технические задачи требуется решать.
Наряду с цилиндрическими редукторами в машиностроении широко применяются и червячные аналоги. Червячные редукторы — один из распространенных видов этих изделий.
В конструкцию входит червяк (винт с нарезанной резьбой) и червячное колесо (со специальным профилем зубьев).
Оси червяка и червячного колеса расположены под прямым углом в пространстве.
Преимущества червячного перед цилиндрическим редуктором
- Привод на его основе при одинаковом передаточном числе и величине передаваемой мощности более компактный в сравнении с цилиндрическим аналогом.
- Передаточное число может достигать 1:110, такая пара в значительно большей степени снижает частоту вращения и увеличивает крутящий момент, чем другие виды передач. Такие значения передаточных отношений можно достичь, используя двухступенчатый цилиндрический редуктор. Бесшумность работы таких передач позволяет использовать их в машинах и механизмах с высокими требованиями к уровню шума.
- Большая плавность хода.
- Самоторможение. При отсутствии хода ведущего вала ведомый вал повернуть невозможно. Это свойство проявляется при передаточных числах выше 35.
- Есть исполнения с полым входным валом. Это позволяет насаживать редуктор с полым валом прямо на вал рабочего исполнительного механизма, сохраняя КПД редуктора.
Недостатки червячных редукторов и приводов на их основе
- Низкий КПД, в сравнении с цилиндрическим аналогом. Он обусловлен повышенным трением скольжения зубьев червячного колеса и червяка во время работы.
- Чем больше передаточное отношение, тем меньше КПД. Например, КПД редуктора с передаточным числом 80 составляет 58%. Остальная энергия необратимо рассеивается. Цилиндрические редукторы имеют КПД 98%.
- Повышенный нагрев. Потерянная энергия превращается в тепло. Корпус червячного редуктора всегда нагревается. Редукторы с большой передаваемой мощностью производятся с принудительной циркуляцией воздуха или масла.
- Самоторможение. Это и преимущество и недостаток. Выходной вал невозможно в случае необходимости повернуть без включения привода редуктора.
- Ограничения по передаваемой мощности. При мощности более 60 кВт червячную передачу не рекомендуется использовать. Зарубежные редукторы выпускают мощностью до 15 кВт.
- Наличие люфта выходного вала. Небольшой люфт имеют все редукторы, но у червячных он больше, и постоянно растет с увеличением степени износа.
Ресурс работы ниже, чем цилиндрических редукторов. Это обусловлено трением скольжения и износом трущихся частей. Срок службы редукторов российского производства не менее 10 тыс. час. Редукторы цилиндрические имеют ресурс не менее 15 тыс. час. - Не рекомендуется использовать в условиях, где часты остановки и пуски, а нагрузки на выходной вал неравномерные.
Червячные редукторы применяются для конвейеров, транспортеров, подъемников, механических мешалок, насосов, приводов ворот, станков для обработки металла и дерева, где нет больших ударных нагрузок и невысока периодичность включения.
Большое значение имеет пространственное расположение осей редуктора. Базовая установка, когда ось червяка находится внизу, а ось колеса вверху. Могут быть модификации, которые следует устанавливать в строгом соответствии со схемой.
При выборе типа редуктора всегда нужно иметь в виду эффект самоторможения. Например, если установить червячный редуктор на тележке, ее трудно будет катить вручную.
Сегодня продажа редукторов ведется как поставщиками, так и производителями. Они предлагают широкий выбор видов, типоразмеров и по заданным параметрам всегда подберут тот, который оптимальным образом решит поставленную задачу.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🌟 Видео
Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать
Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать
Червячные редукторы 2Ч 63, 40, 80, 100, 160Скачать
РАБОТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать
редуктор цилиндрический ц2уСкачать
Видео-обзор "Как выбрать мотор редуктор"Скачать
Червячный редуктор nmrv 040 c эл.двигателем 0.37квСкачать
Meyertec RV - обзор аксессуаров червячного редуктораСкачать
Червячный редуктор - Анимация сборки и работыСкачать
Мотор-редукторы NMRV: обзор моделейСкачать
Обзор червячного редуктора NMRV063 с алиэкспресс 100:1Скачать
Мотор редуктор червячный МЧ-100 на 35,5 об/мин 2,2 кВт 460 Н.м., Мотор-Редуктор-Пром-КРСкачать
Червячный редуктор CMRV 063Скачать
Цилиндрические редукторыСкачать
Мотор-редуктор червячный NMRV 40Скачать
Детали машин. Лекция 2.5. Червячные передачиСкачать
РЕДУКТОР ЧЕРВЯЧНЫЙ, РЕДУКТОР ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ.aviСкачать
ручной червячный редукторСкачать
