Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в Турции и Республике Корея, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию различные мотор-редукторы.

Общая информация

Мотор редуктор можно представить как комплексный механизм в виде электромеханического узла, совмещающего в себе работающие в паре редуктор и электродвигатель. Такие устройства находят широкое применение во многих отраслях промышленности, что обусловлено их основными преимуществами: компактностью, малым весом, хорошим КПД, простотой установки и обслуживания. Электродвигатель в данном узле отвечает за преобразование определенного вида энергии в механическую, а редуктор - для ее передачи на выходной вал с изменением частоты вращения. Наиболее распространенными являются нижеперечисленные типы моторов-редукторов:

• червячные;
• цилиндрические;
• конические;
• планетарные;
• волновые;
• комбинированные.

Тип мотора-редуктора зависит, очевидно, от типа применяемого в нем редуктора, который и определяет способ изменения частоты вращения вала и передачи механической энергии от двигателя в рабочему механизму. Так червячный мотор-редуктор предполагает в своем устройстве использование червячной передачи, для которой характерны бесшумный режим работы и небольшие габариты. Этим же преимуществами будет обладать и соответствующий мотор-редуктор. Червячные моторы-редукторы можно уверенно считать вторыми по распространенности, в то время как лидирующая позиция отведена цилиндрическим зубчатым передачам и соответствующим моторам-редукторам. Такое положение вещей обуславливается их надежностью, долговечностью и простотой конструкции, облегчающей эксплуатацию и обслуживание.

Моторы-редукторы применяются практически повсеместно, чему способствует ряд преимуществ данного вида агрегатов. Компактность и сравнительно малые габариты позволяют встраивать моторы-редукторы в конструкцию различных машин и аппаратов. Это могут быть автоматизированные линии упаковки, паллетизации и паллетообмотки, различного вида конвейеры и другие машины для перемещения сред, а также аппараты химической, нефтехимической, пищевой и других отраслей. Сфера применения моторов-редукторов распространяется также на медицинскую технику, системы регулирования, автоматизированного управления, обработки и предоставления информации и т.д. Конкретизация применения мотора-редуктора в рамках одной отрасли определяется характеристиками его составных частей.

Червячные моторы-редукторы

Принцип работы данного вида агрегатов состоит в использовании зубчато-винтовой передачи. Зубчато-винтовая передача значительно увеличивает передаваемый крутящий момент, при этом значительно уменьшая угловую скорость. Механическая передача состоит из двух основных звеньев: винта и колеса. Внешне винт в передачах такого рода напоминает червя, отчего он также получил называние червяк. Зубчатое колесо передачи, именуемое червячным, имеет ряд отличий от колес в зубчатой передаче. Их зубья обычно делают косыми и специальной вогнутой формы, что обеспечивает лучшее сцепление с червяком. Профиль зубьев червячного колеса также может быть разным: прямой, изогнутый и роликовый. В последнем случае вместо зубьев в зацеплении участвует ролик.

В паре винт-червяк ведущим обычно является винт. Червячное колесо в отдельных случаях также может быть ведущим, но чаще это невозможно, так как приводит к самостопорению передачи. Для снижения трения в зоне сцепления подбор материалов червяка и колеса производят таким образом, чтобы они составляли антифрикционную пару для достижения минимального коэффициента трения. Винт обычно изготавливается из углеродистых или легированных сталей, в то время как колесо - из антифрикционного материала, но в целях экономии на сердцевину колеса идет более дешевый материал без указанных свойств.

Червячный мотор-редуктор унаследовал многие черты червячных редукторов, что наделяет его схожими преимуществами и недостатками. Так для этого вида моторов-редукторов характерна низкая шумность и плавность работы, а также присуще такое явление как самостопорение. Помимо этого червячным моторам-редукторам характерно большое передаточное число, приходящееся на одну ступень.

В то же время недостатки червячной передачи сказываются и на соответствующих моторах-редукторах, что выражается в их относительно низком КПД и сниженной износостойкости, из-за чего повышаются требования к точности сборки и настройки, а также необходимости обеспечения качественной смазки для снижения тепловыделения вследствие трения в передаче. Этот комплекс причин ограничивает применение червячных моторов-редукторов в основном случаями, предусматривающими передачу небольших мощностей.

Данный тип агрегатов может быть классифицирован по различным признакам: по количеству заходов резьбы винта, по способу нарезки резьбы (право- и левосторонняя), по форме винта (глобоидная форма или цилиндрическая), по профилю резьбы (конволютный, архимедовый или эвольвентный). В зависимости от конструктивного решения червячные моторы-редукторы могут быть одноступенчатым, двухступенчатым и т.д. По взаимному расположению элементов передачи выделяют червячные моторы-редукторы с верхним, нижним и боковым расположением червяка относительно колеса.

Цилиндрические моторы-редукторы

Как следует из названия, перенос движения в цилиндрических моторах-редукторах происходит за счет цилиндрической передачи, в которой в сцеплении находится пара зубчатых колес. Агрегаты данного типа являются одними из наиболее распространенных в промышленности, а их популярность сопоставима с популярностью червячных моторов-редукторов. Цилиндрические моторы-редукторы широко используются в режущих станках по металлу, мешалках, измельчающих механизмах, валковом оборудовании и т.д.

В какой-то мере цилиндрическую передачу можно назвать противоположностью червячной. Так она обладает значительно большим КПД, кинематической точностью и показателями надежности, а также возможностью передавать большие мощности и усилия. Высокий КПД во многом обеспечивается малыми тепловыми потерями в передаче вследствие трения зубьев. Как и в случае червячных моторов-редукторов, преимущества цилиндрической передачи переносятся и на соответствующие моторы-редукторы.

В то же время у данных агрегатов отсутствует способность к самоторможению, а также с их помощью трудно достичь больших передаточных чисел при сохранении малых размеров. Кроме того, уровень производимого при эксплуатации шума у них выше.

Взаимное расположение валов зубчатой передачи делит цилиндрические моторы-редукторы на соосные и параллельные. В отличие от редукторов, где данная классификация определяет положение входного и выходного валов относительно друг друга, в моторах-редукторах в сравнение ставятся вал электродвигателя и выходной вал. В зависимости от количества ступеней данные агрегаты могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми и т.д.

Цилиндрические моторы-редукторы могут размещаться как горизонтально, так и вертикально, однако наиболее распространенным остается первый вариант размещения. Монтаж агрегатов может проводиться с помощью лап, фланцев или насадочных приспособлений.

Залогом большого ресурса работы, надежности и высоких показателей работоспособности в целом цилиндрического мотора-редуктора является его правильный и обоснованный выбор в процессе проектирования агрегата согласно нормативной документации.

Конические моторы-редукторы

Конические моторы-редукторы являются разновидностью цилиндрических, а основное отличие заключается в использовании конических зубчатых колес. Оси конических зубчатых колес, находящихся в зацеплении, пересекаются под углом (обычно 90°), значение которого определяется конфигурацией самих колес. Данная особенность является ключевой, так как с ее помощью становится возможным менять взаимное расположение выходного вала мотора-редуктора и вала электродвигателя, а точнее угол между ними. Нередко коническую передачу включают в состав мотора-редуктора вместе с цилиндрическими передачами именно для возможности изменения положения выходного вала.

Данный вид моторов-редукторов сохраняет преимущества цилиндрических, таких как высокий КПД и устойчивость к кратковременным и переменным нагрузкам, однако сложность изготовления таких передач, а значит и возрастающая стоимость соответствующих моторов-редукторов, и возникающие в ней дополнительные нагрузки (аксиальные и радиальные) являются недостатками этого типа агрегатов.

Необходимость в изменении направления передачи крутящего момента встречается весьма часто, что и обуславливает широкий спектр применения конических моторов-редукторов. Они встречаются в приводах конвейерных линий, станков, подъемных механизмов, тягового шахтного оборудования. При этом охватываемые области применения включают сельское хозяйство, строительную и машиностроительную промышленности, а также создание электроприводов для нужд автоматизации производств и т.д.

Сравнение наиболее распространенных типов моторов-редукторов

Поскольку червячные и цилиндрические моторы-редукторы наиболее распространены в промышленности, целесообразно привести их сравнительный анализ по основным характеристикам, от которых зависит конечное решение по выбору привода в том или ином случае. В сравнении с червячными, цилиндрические моторы-редукторы обладают следующими преимуществами:

• высокий КПД (98% без учета передаточного отношения), делающий их крайне экономичными по энергопотреблению;
• высокая нагрузочная способность, благодаря которой цилиндрический мотор-редуктор способен передавать значительно большее усилие, чем червячный мотор-редуктор аналогичных размеров;
• высокая кинематическая точность, обусловленная сравнительно небольшим люфтом выходного вала;
• малые потери энергии на тепловыделение вследствие трения в передаче;
• возможность создавать условия работы, при которых выходной вал будет являться ведущим;
• стабильность работы при частых запусках и остановках мотора-редуктора и при неравномерных нагрузках.

Планетарные моторы-редукторы

Лежащая в основе данного типа моторов-редукторов планетарная передача представляет собой механическую передачу, состоящую из ряда шестерен. В центре располагается солнечная шестерня, находящаяся в зацеплении с несколькими шестернями меньшего размера, называемыми планетарными. Планетарные шестерни (сателлиты) соединяются в единую конструкцию благодаря водилу, при этом сохраняя возможность вращаться вокруг своих осей. Помимо солнечной шестерни сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней. Движение сателлитов вокруг солнечной шестерни напоминает движение планет вокруг Солнца, откуда и происходит название самой передачи и ее составляющих.

В зависимости от кинематической схемы один из элементов передачи остается неподвижным (водило, солнечная или коронная шестерня), а два других становятся ведущим и ведомым. В случае, когда все три элемента являются подвижными, планетарную передачу называют дифференциальной. Дифференциальная планетарная передача позволяет производить сложение или разложение движения, что используется в автомобилях или станках. Также планетарные моторы-редукторы способны передавать значительные усилия при сохранении высокого КПД. Еще одним немаловажным их преимуществом можно назвать небольшие размеры и вес агрегатов. Последнее во многом обусловлено плотной компоновкой планетарной передачи и ее конструктивными особенностями.

Также существует разновидность планетарных моторов-редукторов, называемых эксцентриковыми. Конструктивным отличием моторов-редукторов эксцентрикового типа является наличие эксцентрикового вала и присутствие дебалансной массы на валу эксцентрика, которая уравновешивает силы инерции водила и сателлитов, однако от этого увеличиваются аксиальные размеры устройства и усложняется конструкция. Эксцентриковый вал монтируется или в отдельном корпусе и присоединяется к валу двигателя муфтой, или устанавливается консольно непосредственно на валу двигателя.

Благодаря уникальным свойствам планетарной передачи аналогичные моторы-редукторы нашли широкое применение в различных отраслях, таких как нефтехимия, фармацевтическая и пищевая промышленность, металлургия, горная промышленность, машиностроение и водоподготовка. Часто данный вид моторов-редукторов используется в качестве приводов перемешивающих устройств.

Волновые моторы-редукторы

Одной из наиболее продвинутых и технологичных передач является волновая передача. Соответственно, созданные на ее основе моторы-редукторы также показывают высокую эффективность, сочетая в себе преимущества зубчатых и гибких передач. Передача данного типа была создана в 1959 г. американским инженером Уолтоном Массером.

Основными элементами волновой передачи являются твердое зубчатое колесо, зубчатый гибкий элемент и генератор волн. Зубья колеса обращены внутрь, а зубья гибкого элемента - наружу. Причем число зубьев гибкого элемента несколько меньше. Генератор волн представляет собой механизм, растягивающий гибкий элемент, отчего тот создает две или более зоны сцепления с колесом. В то же время на участках между зонами сцепления контакт гибкого элемента и колеса отсутствует полностью. Генератор волн соединяется с входным валом, а гибкий элемент - с выходным. Принцип действия волнового мотора-редуктора основан на деформации гибкой части. Вслед за вращательным движением генератора волн перемещаются и деформации гибкого элемента, скорость которых постоянна и зависит от скорости вращения генератора волн.

Использование в конструкции гибкого элемента дает волновым моторам-редукторам ряд существенных преимуществ. В первую очередь стоит отметить высокую точность и плавность движения элементов передачи, а также способность обеспечивать большие передаточные числа, что позволяет с успехом применять волновые моторы-редукторы в ряде специфических областей. Помимо этого немаловажной является возможность герметичного отделения двигателя от остальной части агрегата, что позволяет применять волновые редукторы в токсичных, коррозионных и взрывоопасных средах. Также они выделяются высокими эксплуатационными качествами, такими как малая шумность, отсутствие вибраций и плавный ход при изменении рабочих условий. При этом данные моторы-редукторы сохраняют высокий КПД и, благодаря плотной компоновке элементов, имеют сравнительно небольшие размеры и вес.

Основной недостаток этих агрегатов заключается в высоких требованиях к гибкому элементу передачи, который должен обладать большой износостойкостью и эластичностью. Крайне важным является правильный подбор материала для изготовления гибкого колеса.

Комплекс характеристик волновых моторов-редукторов определил их широкую сферу применения во многих отраслях промышленности. Так они часто применяются в качестве приводов грузоподъемных машин, на химических предприятиях, где присутствует агрессивная среда, а также в ракетной и авиационной промышленностях. Не менее важно отметить их использование в производстве различных роботов, манипуляторов и систем позиционирования, где требуется обеспечение высокой точности и плавности движений.

Корпус волновых моторов-редукторов может устанавливаться следующими методами:

• на лапы;
• с помощью фланцев на выходе;
• насадным методом с полым выходным валом.

Для первого варианта установки характерен способ соединения с приводным валом посредством муфт или передачи (цепной или ременной). При втором варианте вал мотора-редуктора центрируется с приводным валом. Третий вариант установки характерен тем, что вал редуктора насаживается на входную часть приводного вала.

Преимущества использования моторов-редукторов

Несомненно, если в наличии есть достаточно места для размещения и отсутствует ограничение весу, то выбор в пользу простой комбинации мотора и редуктора может оказаться предпочтительнее. Но моторы-редукторы, как правило, легче альтернативных приводов из сборки двигателя и редуктора более компактны, а также процессы их установки и обслуживания значительно упрощены. Так для агрегатов с насадным исполнением даже не требуется рамная конструкция для установки. Часто, особенно в системах автоматики или размещения оборудования в ограниченном объеме, вопрос экономии места может быть первостепенным.

Меньшая масса также предпочтительна при выборе привода для различного рода манипуляторов и систем позиционирования, поскольку нередко привод располагается непосредственно да подвижных элементах, утяжеление которых крайне нежелательно. Для еще большего облегчения моторов-редукторов для передачи осевых сил от вала на корпус вместо крышек могут быть использованы пружинные упорные кольца, что приводит к дополнительному снижению массы редуктора. Однако такая замена требует дополнительной обработки, как самих колец, так и канавок под них.

Примеры наших мотор-редукторов

Мотор-редуктор исполнение на лапах (178 Нм)

Крутящий момент - 178 Н/м


Номинальный ток - 15,0/8,8 А
Cos phi - 0,82
Класс изоляции - F
Класс защиты - IP 55

Исполнение редуктора - на лапах

Мотор-редуктор фланцевое соединение (178 Нм)

Мотор редуктор с цилиндрической зубчатой передачей.
Номинальная мощность - 7,5 кВт.
Номинальная частота вращения редуктора - 400 об/мин
Крутящий момент - 178 Н/м
Передаточное число редуктора - 2,2
Электродвигатель - 400/690 В, 50 Гц
Номинальный ток - 15,0/8,8 А
Cos phi - 0,82
Класс изоляции - F
Класс защиты - IP 55
Положение клемной коробки - 0А
Исполнение редуктора - фланцевое
Диаметр фланца - 300 мм
Выходной вал - Ø 60 х 140 мм.
Смазка - 0,5 I минеральное масло CLP220.
Цвет - RAL 7031, серо-голубой.

Мотор-редуктор (7.545 Нм / 6.245 Нм)

Технические характеристики мотор-редуктора:

Цилиндрический мотор-редуктор (10200 Нм)

Технические характеристики цилиндрического мотор-редуктора:

Мотор-редуктор (6600 Нм)

Основные характеристики редуктора:

Мотор-редуктор для линии продольной резки

Объем поставки включает в себя:

• Инвентор
• Блок-управления

Виды приводов и типы редукторов

Привод машины занимает особое положение в технике, потому что без него механическое движение любого устройства невозможно. От рационального выбора кинематической схемы привода и правильного кинематического силового расчета во многом зависят такие важные требования, предъявляемые к проектируемым машинам, как увеличение мощности при тех же габаритах, повышение скорости и производительности, повышение КПД, а также минимальная масса и низкая себестоимость изготовления.

Наибольшее распространение в машинах получили механические приводы . При этом их конструктивные решения могут быть самые разные, поэтому дело конструктора -найти оптимальный вариант, в наибольшей степени соответствующий поставленной задаче. Механические приводы общего назначения из всех передаточных механизмов получили наибольшее распространение в приводах технологических и легких транспортных машин. Обобщенная схема механического привода рабочей машины включает в себя двигатель, передаточный механизм, рабочую машину и соединительные муфты. И поскольку угловые скорости вала двигателя и ведущего вала рабочей машины, как правило, не равны между собой, для согласования в механическом приводе применяется передаточный механизм, состоящий из набора механических передач.

Редукторный привод - один из наиболее распространенных видов современных механических систем общепромышленного применения. Редуктор предназначен для снижения угловой скорости вращения и увеличения вращающего момента. От работоспособности и ресурса редукторов и мотор-редукторов во многом зависит обеспечение требуемых функциональных параметров и надежности машины в целом. Неправильный выбор редуктора может привести к значительным экономическим потерям из-за внеплановых простоев, увеличения ремонтных затрат и т. д.

Интересно, что изобретение многоступенчатого редуктора приписывают Архимеду. Открытие принципа построения механических редукторов позволило жителям его родного города Сиракузы "силой одного человека" сдвигать с места вытащенные на берег вражеские корабли.

Современный редуктор - это законченный механизм, который соединяется с двигателем и рабочей машиной муфтами или открытыми механическими передачами. В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:

Тип передачи:

• зубчатые,
• червячные,
• зубчато-червячные);

Число ступеней:

• одноступенчатые,
• двухступенчатые и т. д.

Тип зубчатых колес

• цилиндрические,
• конические,
• коническо-цилиндрические и т. д.

Относительное расположение валов редуктора в пространстве:

• горизонтальные,
• вертикальные;

Особенности кинематической схемы:

• развернутая соосная,
• с раздвоенной ступенью и др.

Чаще всего сегодня применяются цилиндрические редукторы , имеющие высокие нагрузочную способность и КПД: одноступенчатые, двухступенчатые развернутой, раздвоеной и соосной схем, трехступенчатые развернутой и раздвоенной схем. Если компоновка машины и двигателя требует ортогонального расположения быстроходного и тихоходного валов (т. е. оси валов пересекаются под углом 90°), то применяются конические или коническо-цилиндрические двухступенчатые и трехступенчатые редукторы.

При соосном расположении рабочей машины и двигателя оптимальны планетарные редукторы * - наиболее легкие и компактные при больших передаточных отношениях. Но их нельзя использовать для точных механизмов из-за сложностей с выборкой зазоров. К тому же, инерционность планетарных редукторов выше, чем у цилиндрических, из-за большого момента инерции водила.

Редукторы, в которых использованы червячные передачи (червячные цилиндрические, глобоидные, спироидные, червячно-цилиндрические и цилиндро-червячные) могут обеспечить высокое передаточное отношение при низком уровне шума, но имеют низкие КПД и ресурс. Редуктор и электродвигатель часто объединяют в один компоновочный блок, который называют мотор-редуктором . Как универсальные элементы привода, эти блоки находят свое применение практически во всех областях промышленности. Использование мотор-редукторов позволяет значительно упростить и удешевить конструкцию привода, снизить его габариты, а также затраты на обслуживание. Редукторы стандартизованы и серийно выпускаются специализированными машиностроительными заводами. А поскольку потребности отраслей промышленности весьма многобразны, разновидностей редукторов тоже немало.

Отечественное редукторостроение сегодня

Как и другие, эта отрасль производства испытала на себе все сложности кризисных процессов в российской экономике. Cокращение объемов производства в машиностроении повлекло за собой снижение спроса на редукторы. Сегодня большая часть редукторов общепромышленного назначения, которые предлагают российские производители, - это модели, разработанные в 1960–1980-е гг. Эти редукторы были заложены в конструкции многочисленных машин и механизмов и применяются по сей день. В силу разных причин даже в новых проектах промышленного оборудования зачастую закладываются и применяются типовые конструкции редукторов и мотор-редукторов тех лет.

Надо признать, что несмотря на широкое применение эти редукторы уже не удовлетворяют современным техническим требованиям, неконкурентоспособны по сравнению с зарубежными аналогами, и в большинстве случаев их применение в современном производстве невыгодно. Чтобы изменить неблагоприятную ситуацию, сложившуюся в отечественном редукторостроении, ведущие российские производители развивают свою деятельность сразу в нескольких направлениях, главные из которых - расширение номенклатуры выпускаемых изделий с учетом того, что предлагают зарубежные фирмы, а также новых типов редукторов; модернизация типовых моделей; совершенствование механических передач; повышение качества продукции за счет строгого соблюдения технологических операций и разных способов контроля. Посмотрим, что же делается сегодня в каждом из этих направлений.

Новые модели отечественных редукторов

В традиционной российской номенклатуре типовых редукторов до сих пор отсутствует множество типоразмеров и исполнений редукторов и мотор-редукторов. Один из путей повышения конкурентоспособности российских редукторов - расширение номенклатуры предлагаемых изделий с учетом того, что поставляют российским потребителям многочисленные зарубежные редукторные фирмы.

В этом отношении наиболее активны такие предприятия, как НТЦ "Редуктор" (г. Санкт-Петербург), НТЦ "Приводная техника" (г. Москва). Перечень предлагаемой ими продукции включает в себя практически все существующие типы общепромышленных редукторов и мотор-редукторов. Выпускаемая ими гамма изделий включает в себя червячные редукторы нескольких серий, цилиндрические, конические и циклоидные редукторы. Например, НТЦ "Приводная техника", учитывая потребности клиентов, не так давно пополнил свой ассортимент новой серией червячных редукторов и мотор-редукторов 7Ч.

Простые в эксплуатации червячные редукторы и мотор-редукторы серии 7Ч/7Ч2 (7МЧ/7МЧ2) предназначены для машин с повторно-кратковременным и непрерывным режимами работы. Редукторы выпускаются в 30 вариантах исполнения, в т. ч. с двухсторонним выходным валом, что особенно удобно для использования в подъемно-транспортных машинах. Их рекомендуется применять для передачи мощностей до 10 (15) кВт.

Широкое распространение червячных передач в машиностроении обусловлено, прежде всего, удобством компоновки привода и широким диапазоном передаточных чисел в одной ступени - от 5 до 100. При этом передачи имеют большой коэффициент перекрытия и, как следствие, низкий уровень шума и виброактивности. Их основным недостатком является пониженный коэффициент полезного действия (60–80%) из-за высоких скоростей скольжения в зацеплении. В конструкции редукторов серии 7Ч удалось за счет оптимального подбора параметров червяка повысить КПД в среднем на 5–10%.

Червяки эвольвентные ZI шлифованные и полированные выполнены из легированной хромом, никелем и молибденом цементованной закаленной стали. Червячные колеса из специального сплава на основе бронзы залиты центробежным способом на центр из графитированного чугуна. Корпуса редукторов малых и средних типоразмеров этой серии так же, как и съемные опорные лапы, изготавливаются литьем под давлением из высокопрочного алюминиевого сплава. Съемные лапы позволяют потребителю самостоятельно выбрать оптимальный вариант установки редуктора или мотор-редуктора "по месту".

ОАО "Редуктор" (г. Барыш, Ульяновская обл.) специализируется на выпуске одно- и двухступенчатых червячных редукторов. Сегодня завод изготавливает все типоразмеры редукторов общепромышленного применения, предусматривая шесть вариантов расположения червячной пары в пространстве, пять вариантов крепления редуктора и восемь вариантов сборки. После освоения в 2001 г. нового по конструктивным особенностям редуктора Ч-40 предприятие расширило типоразмерный ряд этих редукторов, и сегодня он включает модели Ч-40, 1Ч-63А, 5Ч-80, 5Ч-100, 5Ч-125, 1Ч-160, 5Ч2-125 и 1Ч2-160.

Существенно расширило номенклатуру выпускаемой приводной техники и питерское ОАО "Завод Редуктор" . Предприятием внедрена в серийное производство широкая гамма червячных одноступенчатых и двухступенчатых редукторов и мотор- редукторов. Начат выпуск двухступенчатых цилиндро-червячных мотор-редукторов, конструктивные особенности которых обеспечивают повышение крутящего момента, повышение радиальной консольной нагрузки на выходном валу и увеличение ресурса работы мотор-редукторов.

Ижевский редукторный завод (ОАО "Редуктор") - известный лидер в разработке и производстве зубчатых передач, главным образом, цилиндрических. С учетом большого спроса на одноступенчатые червячные редукторы это предприятие выпускает сегодня несколько моделей этих универсальных изделий, в т. ч. Ч-80, Ч-100, Ч-125, 1Ч-63А, 1Ч-160, Ч2-160. Все модели способны передавать как постоянную, так и переменную нагрузку в одностороннем направлении и реверсивно. Оптимальные межосевые расстояния позволяют успешно решать конструкторские задачи по оптимизации компоновки проектируемых механизмов.

Завод освоил восемь вариантов сборки. Редукторы могут работать при шести различных расположениях червячной пары в пространстве. Частота вращения входного вала - не более 1800 об/мин. Все корпуса выпускаемых червячных редукторов имеют оребрения, улучшающие теплоотвод. Для охлаждения редукторов на червячном валу установлен вентилятор. Во избежание утечки масла посадочные места крышек подшипников в редукторах Ч-100, Ч-125 и Ч-160 уплотнены кольцами. Кроме того, завод освоил производство высоконагруженных цилиндрических редукторов типа 6Ц с твердыми зубчатыми парами с зацеплением Новикова. В настоящее время унифицированный ряд 6Ц включает одно-, двух-, трех- и четырехступенчатые редукторы с межосевыми расстояниями выходной ступени от 100 до 250 мм и передаточными числами от 1,25 до 1000.

Применение нитроцементированной зубчатой передачи Новикова со специальным профилем зубьев колес позволило отказаться от таких финишных операций, как зубошевингование, зубохонингование и зубошлифование, которые увеличивают трудозатраты и, как следствие, стоимость редуктора. Нагрузочная способность зубчатой передачи редуктора типа 6Ц в 1,3-1,5 раза выше по сравнению с эвольвентным аналогом. При одинаковых передаточных числах редукторов серий 6Ц2 и 1Ц2У номинальный крутящий момент на выходном валу для 6Ц2-160 составляет 4000 Нм, а для 1Ц2У-160 -всего 1250 Нм. Допускаемая радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части, у этих моделей составляет соответственно 16 000 и 9000 Н. Из этого видно, что редукторы серии 6Ц2 значительно превосходят по техническим характеристикам редукторы серии 1Ц2У.

Находят применение в машиностроении и ранее невостребованные разработки завода, в т. ч. высокоточные редукторы 5Ц2 с шлифованными эвольвентными зубчатыми передачами, планетарно-шатунные редукторы ПШ и мотор-редукторы МПШ. Учитывая повышенный интерес потребителей к соосным цилиндрическим и компактным планетарным редукторам, которые широко используются в станко- и приборостроении, московский НТЦ "Приводная техника" приступил к производству новой серии цилиндрических редукторов серии 7Ц. Они отличаются повышенным КПД и надежностью, повышенной кинематической точностью и плавностью работы, а также низким уровнем шума и вибраций.

ОАО "Электромеханика" (г. Санкт-Петербург) занимается проектированием и поставкой редукторов для передачи мощности от 1,5 до 220 кВт с передаточным числом до 150 в вертикальном и горизонтальном исполнении. Оборудование, разработанное специалистами этого предприятия, успешно конкурирует по качественным характеристикам с аналогичной продукцией фирм Hansen, Sumitomo и др. Некоторое время назад здесь был спроектирован редуктор принципиально нового для этого производителя типа - цилиндрический, горизонтальный, соосный с передаваемой мощностью 30 кВт и расчетным ресурсом работы 72 000 часов. Крутящий момент на тихоходном валу в этой конструкции составляет 1910 Нм, передаточное число -9,7962. Готова к запуску в производство серия коническо-цилиндрических и планетарных редукторов.

Планетарными называют передачи, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися осями. Передача состоит из центрального колеса с наружными зубьями ("солнца"), центрального колеса с внутренними зубьями ("короны"), водила и сателлитов. Сателлиты вращаются вокруг своих осей, вместе с осью вокруг центрального колеса, т. е. совершают движение, подобное движению планет. (Отсюда и название "планетарные передачи".) К основным достоинствам планетарной передачи относят ее широкие кинематические возможности, компактность и малую массу.

Переход от простых передач к планетарным позволяет во многих случаях снизить массу изделий в 2-4, а иногда и более раз. Кроме того, планетарный принцип позволяет получать большие передаточные числа без применения многоступенчатых передач. Это снижает потери, упрощает конструкцию опор и одновременно увеличивает ресурс редуктора в целом, что приводит к уменьшению эксплуатационных затрат потребителей. Планетарные передачи обеспечивают однотипные и стабильные характеристики независимо от направления вращения входного вала. Иными словами, они являются реверсивными, что особенно важно для механизмов, в которых необходимо изменять направление вращения.

Обладая рядом преимуществ, планетарная передача создает определенные трудности изготовителям редукторов. Например, она предъявляет повышенные требования к точности изготовления и монтажа, поэтому производство планетарных редукторов имеет свою специфику и требует специального оборудования, приспособлений и, конечно же, опыта в разработке и производстве подобного оборудования. Зачастую при конструировании планетарных редукторов приходится прибегать к нестандартным решениям.

Учитывая достоинства и интерес к планетарным редукторам, НТЦ "Приводная техника" на дистрибутивных правах реализует планетарные редукторы итальянской фирмы Brevini Riduttori. Планетарно-цевочные редукторы (ПЦР), которые предлагает НПП "АВВИ" (г. Йошкар-Ола, Республика Марий-Эл), оптимальны для технических систем, в которых требуется обеспечить высокую передаваемую мощность при минимальных габаритах и массе привода, высокую кинематическую точность, надежность и долговечность. ПЦР обладают высокой нагрузочной и перегрузочной способностью вследствие многопарности зацепления в передаче.

Передаточные отношения в одной ступени характеризуются следующими числами: для одноступенчатого - от 10 до 80, для двухступенчатого - от 100 до 6400. Кроме того, ПЦР отличает высокий КПД: 0,94 для одноступенчатого и 0,75 для двухступенчатого. Номинальный крутящий момент у этих редукторов составляет от 40 до 4500 Нм, уровень шума - 60–70 дБ, ресурс работы -свыше 20 000 часов.

Модернизация типовых редукторов

Совершенствование стандартных редукторов - второе важное направление в работе российских предприятий-редукторостроителей. Модернизация на основе новейших технологий и инженерно-научных изысканий повышает конкурентоспособность отечественных изделий, а российским потребителям она позволяет быстро и с минимальными затратами обновить технологическое оборудование. Замена вышедших из строя стандартных редукторов на модернизированные дает предприятиям экономию средств, в несколько раз превышающую стоимость самого редуктора.

В модернизации стандартных редукторов одним из основных является принцип конструктивной преемственности. Это значит, что конструкции модернизированных редукторов (мотор-редукторов) построены на базе прежних, ранее применявшихся изделий или предусматривают сохранение всех присоединительных размеров, что позволяет потребителям без каких-либо дополнительных затрат перейти к использованию усовершенствованных конструкций вместо типовых.

Питерский НТЦ "Редуктор" одним из первых модернизировал серийные редукторы и мотор-редукторы типа 3МП, МЦ2С, 2Ч, Ч2, МЧ, ЦЧ, МЦЧ и др. Отличия модернизированных редукторов и мотор-редукторов от стандартных заключаются в конструктивных особенностях зубьев передач и в технологии их изготовления. Кроме того, модернизированные редукторы и мотор-редукторы отличаются числом заходов червяка и числом зубьев колеса, размером и расположением начального пятна контакта, твердостью зубьев колес и др.

Эти отличия обеспечивают им повышенные эксплуатационные свойства, надежность и экономичность. В результате долговечность модернизированных редукторов и мотор-редукторов при одинаковых нагрузках увеличилась в 1,6-3 раза. Они способны воспринимать повышенные в 1,4–2 раза нагрузки при одновременной повышенной сопротивляемости износу и КПД (для червячных редукторов и мотор-редукторов). Способность воспринимать повышенные нагрузки предотвращает возникновение аварийных ситуаций, связанных с поломками редукторов. А повышенный ресурс эксплуатации дает экономию, в несколько раз превышающую стоимость самого редуктора.

Модернизацией серийных редукторов и мотор-редукторов типа 3МП, МЦ2С, 2Ч, Ч2, МЧ, ЦЧ, МЦЧ и др. занимается и московский НТЦ "Приводная техника". При сохранении всех присоединительных и габаритных размеров модернизированные редукторы и мотор-редукторы этого предприятия характеризуются увеличенным в 1,6–2 раза ресурсом эксплуатации, способностью воспринимать повышенные в 1,4–1,6 раза нагрузки (что, в свою очередь, предотвращает поломки и аварийные ситуации), повышенным КПД (в червячных и цилиндро-червячных редукторах). Экономия электроэнергии при их использовании может достигать 30%.

Совершенствование зацеплений зубчатых и червячных передач

Это один из важнейших резервов повышения конкурентоспособности российских редукторов и мотор-редукторов. Причем речь идет не только о добросовестном и качественном изготовленим передач и редукторов в соответствии с конструкторской документацией, но и о создании передач с особыми конструктивно-эксплуатационными свойствами на основе новых научных знаний и ноу-хау.

В качестве примера можно привести опыт НТЦ "Редуктор". Изначально в конструкциях типовых 2Ч-40, 2Ч-63, 2Ч-80 и других редукторов согласно принципу максимальной экономии червячных фрез и простоты сборки редукторов было предусмотрено модифицированное червячное зацепление, в котором начальное пятно контакта расположено в средней части зуба колеса. Эта конструктивная особенность являлась основной причиной зарождения задиров на поверхности зубьев, интенсивного выделения тепла, пониженного КПД редуктора и небольшой долговечности червячной передачи. Теперь в модифицированных редукторах предприятие использует рекомендованное учеными оптимальное расположение начального пятна контакта у торца зуба на выходе. Только за счет этого нововведения КПД повысился на 5–8%, уменьшился износ зубьев и нагрев, а продолжительность службы редуктора выросла 1,2–1,4 раза.

В настоящее время НТЦ "Редуктор" владеет всеми ноу-хау по конструктивным и технологическим особенностям червячных передач тороидного зацепления (с червяком вогнутого профиля) и изготавливает на их основе червячные редукторы. По сравнению со стандартными этот вид зацепления обеспечивает ряд преимуществ. Например, при сохранении прежней нагрузки значительно увеличивается срок службы редуктора (в 1,5-2 раза) и передаваемая им нагрузка (в 1,3-1,4 раза), повышается КПД передачи (на 10-30%) и ее прочность. Кроме того, новая конструкция обеспечивает улучшенные условия смазки в зоне контакта.

Экономичные червячные редукторы тороидного зацепления (с червяком вогнутого профиля) представлены и в номенклатуре продукции НТЦ "Приводная техника". На базе разработанного специалистами питерского завода "Редуктор" цилиндро-тороидного червячного зацепления внедрены в производство редукторы и мотор-редукторы, которые отличаются увеличенной в 1,6 раза нагрузочной способностью и повышенной степенью точности по нормам плавности зацепления.

По основным техническим характеристикам эти изделия не уступают западным аналогам. В цилиндро-тороидном зацеплении реализуются более высокие по сравнению с известными видами червячных передач коэффициенты перекрытия, т. е. в зацеплении находится большее количество зубьев -до 7 одновременно. А расположение контактных линий колеса* обеспечивает лучшие условия для образования несущего гидродинамического масляного слоя между рабочими поверхностями. Снижается радиальная сила в зацеплении. Отсутствует осевое усилие на тихоходном валу.

Сегодня завод "Редуктор" серийно изготавливает двухступенчатые цилиндрическо-цилиндро-тороидные мотор-редукторы 2МРЦТ-63 с межосевым расстоянием тихоходной ступени 63 мм, с частотами вращения выходного вала от 88 до 2,7 об/мин., с крутящим моментом на выходном валу до 210 Нм, с двигателями мощностью от 2,2 до 0,25 кВт. На очереди серийное производство цилиндро-тороидных редукторов с межосевыми расстояниями 40, 63, 80 мм взамен широко распространенных червячных редукторов типов 2Ч-40, 2Ч-63, 2Ч-80 и серийное производство двухступенчатых цилиндрическо-цилиндро-тороидных мотор-редукторов с межосевыми расстояниями тихоходной ступени 80 и 100 мм.

Что нужно учитывать, выбирая редуктор

Как уже говорилось, выбор редуктора представляет собой сложную и ответственную задачу. Этим, в частности, можно объяснить известную инертность потребителей, которые в силу привычки стремятся получить именно ту марку редуктора, который применялся прежде. Именно поэтому сегодня на российском редукторном рынке все еще преобладают типовые редукторы Ч, 2Ч, Ч2, 3МП, МЦ2С, РМ, РДЦ, Ц2У, Ц2Н, Ц2, КЦ1, КЦ2 и др.

Второе наиболее частое пожелание заказчиков - минимальные цены на редукторы . (Впрочем, с развитием производства критерий дешевизны заменяется другими, более важными и экономически более выгодными показателями: качеством, надежностью, долговечностью редуктора, а следовательно, его экономичностью и итоговой выгодностью покупки.) С расширением ассортимента потребителю все сложнее ориентироваться на рынке редукторов. В этом случае можно рекомендовать принцип экономической предпочтительности. Например, цилиндро- червячный редуктор (или мотор-редуктор) более предпочтителен при замене типовых одно- и двухступенчатых червячных редукторов (Ч, 2Ч, Ч2).

Применение цилиндро-червячных редукторов и мотор-редукторов взамен Ч, 2Ч и редукторов Ч2 позволяет повысить долговечность эксплуатации редуктора, как минимум, в 2–3 раза (при одинаковом номинальном крутящем моменте) и, следовательно, получить 2–3-кратную экономию затрат на ремонт и замену редуктора. Этот эффект достигается понижением скорости вращения червяка за счет цилиндрической ступени. А поскольку цилиндро-червячный редуктор имеет более высокий КПД по сравнению с червячным одноступенчатым или двухступенчатым, экономия электроэнергии может составлять от 10 до 30%. Кроме того, цилиндро-червячный редуктор позволяет передавать повышенный в 1,4–1,6 раза крутящий момент и воспринимать повышенные пусковые нагрузки, что позволяет интенсифицировать эксплуатацию оборудования.

Сравним характеристики цилиндро-червячного мотор-редуктора МЦЧ-100-80 производства НТЦ "Редуктор" с его же изделием - МЧ-100-80 . При других равных характеристиках, таких как межосевое расстояние, передаточное число, частота вращения электродвигателя, МЦЧ-100-80 имеет номинальный крутящий момент на выходном валу 660 Нм, а МЧ-100-80 - только 300 Нм. КПД у МЦЧ-100-80 достигает 0,84. У мотор-редуктора МЧ-100-80 этот показатель составляет всего 0,64. Эксплуатационный ресурс МЦЧ-100-80 при одном и том же крутящем моменте в 3–4 раза больше. (Тройной ресурс эксплуатации дает потребителю тройную экономию средств, а благодаря повышенному номинальному крутящему моменту исключаются поломки в аварийных ситуациях.)

Таким образом, при примерно одинаковых ценах предпочтительнее цилиндро-червячный мотор-редуктор МЦЧ-100-80. Только стоимость сэкономленной электроэнергии за счет повышенного КПД в этом случае будет близка к стоимости покупки этого мотор-редуктора.

При выборе редуктора следует учитывать еще один фактор. Один и тот же тип редуктора, изготовленный разными производителями по одним и тем же чертежам, имея внешнее и внутреннее конструктивное сходство, может весьма существенно отличаться по техническим показателям, качеству и надежности эксплуатации. Факторов понижения фактических эксплуатационных показателей качества и надежности редукторов, изготавливаемых по одним и тем же чертежам, известно множество - от отсутствия входного контроля металла, качества литья и т. д. до более сложных, таких как неоптимальное начальное пятно контакта, неравномерная твердость по высоте зубьев и др. Эти отличия незаметны для потребителей на этапе покупки и проявляются лишь при эксплуатации в виде перегрева редуктора, повышенного шума, быстрого износа или поломки зубьев.

Таким образом, соблюдение всех условий технологического процесса производства и многоуровневый контроль являются одним из условий повышения качества продукции, реализовать которое могут только предприятия, имеющие необходимую технологическую базу, испытательные лаборатории.

Похожие статьи

Методика, предлагаемая Л

Политика рф счастье людей где

Как правильно приобретать активы

Качество жизни населения Виды социальной помощи