Выбор редуктора TNC и приводного электродвигателя

Редукторы с цилиндрической зубчатой передачей TOS ZNOJMO TNC

Выбор редуктора TNC и приводного электродвигателя

Для правильного выбора редуктора и приводного электродвигателя необходимо знать следующие данные:

требуемый выходной крутящий момент М ₂;
выходные обороты редуктора n ₂;
нагруженность редуктора и соответствующий коэффициент эксплуатации S _m;

На основе этих входных данных можно определить соответствующий размер, мощность редуктора и передаточное отношение "i".

Соотношения для расчета отдельных величин

Выходной крутящий момент М₂
Крутящий момент М₂определяется требуемым нагружением редуктора. Его можно выразить как силу F ₂, воздействующую на определенном расстоянии на плече r₂.

M₂[Nm] = F₂[N] x r₂ [m]

Коэффициент эксплуатации S_m

С целью гарантирования исправной работы редуктора в разных рабочих режимах нагрузки, выбирая размер коробки передач, пользуются т.н. коэффициентом эксплуатации S _m, который определяется
произведением парциальных факторов, учитывающих отдельные условия.

S_m = S₁ x S₂ x S₃ x S₄

S₁– фактор нагрузки
1,0	нормальный разгон без толчка, незначительная ускоряемая масса (вентиляторы, шестеренные насосы, сборочные конвейеры, винтовые конвейеры, мешалки жидкостей, разливочные и упаковочные машины)
1,25	разгон со слабыми толчками, неравномерная эксплуатация, средняя ускоряемая масса (конвейерные ленты, лифты, лебедки, месилки, деревообрабатывающие, печатные и текстильные машины)
1,5	неравномерная эксплуатация, сильные удары, большая ускоряемая масса (бетономешалки, всасывающие насосы, компрессоры, молоты, прокатные станы, прицепы-тяжеловозы, гибочные и штамповочные машины, машины с переменным движением)

S₂- фактор непрерывности эксплуатации
S₂	число включений в час
1,0	0 вплоть до 60
1,15	60 вплоть до 150
1,3	150 вплоть до 500
1,5	500 вплоть до 1000 и более

S₃– фактор времени эксплуатации
S₃	число включений в сутки
0,8	0 вплоть до 4
1,0	4 вплоть до 8
1,2	8 вплоть до 16
1,3	16 вплоть до 24

S₄– фактор привода
S₄	вид электродвигателя
1,0	электродвигатель без тормоза
1,15	электродвигатель с тормозом

Сервисный фактор S_f

Сервисный фактор редуктора S_fприблизительно указывает соотношение между максимальным крутящим моментом на выходе редуктора, которым можно длительно нагружать редуктор, и истинным выходным крутящим моментом, который выбранный электродвигатель способен развивать.

M_2max
S_f= --------------------- [-]
M₂

Максимальный крутящий момент М_2max определяется для коэффициента эксплуатации S_m = 1, который указан в таблице (Значения номинальной мощности) Значения сервисных факторов для отдельных вариантов размеров, передач и присоединение электродвигателей приводятся в таблице (Параметры мощности редукторов TNС).

Мощность электродвигателя Р₁

Для определения требуемой мощности электродвигателя Р₁пользуются соотношением:

M₂[Nm] x n₂[min^-1] x 100
P₁= ------------------------------------------------- [kW]
9550 x [%]

Часть мощности расходуется на преодоление механического сопротивления редуктора. Эта доля выражает коэффициент полезного действия , представляющий собой отношение между мощностью на выходе Р ₂и мощностью на входе Р₁

P₂
= -------------- x 100 [%]
P₁

Передаточное отношение i

Передаточное отношение – отношение входных и выходных оборотов редуктора

n₁
i = ----------- [-]
n₂

n₁[мин^-1] - номинальное число оборотов электродвигателя
n₂[мин^-1] - выходное число оборотов редуктора

Радиальная и аксиальная нагрузка вала

Коробки передач с цилиндрическим зацеплением TNС оснащены пустотелым выходным валом. Значения допустимой радиальной нагрузки показаны в таблице (Параметры мощности редукторов TNС). Допустимая нагрузка вала приводится для входных оборотов n ₁1400 [мин^-1], для данного передаточного отношения и для данной мощности двигателя.

Радиальная нагрузка вала

Для определения этого параметра точкой приложения радиальной силы считается F_xmaxна расстоянии х от конца пустотелого вала (см. следующий рисунок).

a
F_XMAX = F_Rx --------------------- [N]
b + x

F_R [N] – значение допустимой радиальной нагрузки, указанное в таб. 6.1.

x [mm] – расстояние силы F_xот конца вала

a, b – постоянные редуктора .

	TNC 1_	TNC 2_	TNC 3_	TNC 4_	TNC 5_
a	100	122	145	170	205
b	122	150	180	210	243

Расчетная (сила) F_XMAXуказывает максимально допустимую радиальную нагрузку вала на расстоянии х.
Поскольку на выходной вал надет шкив, цепная звездочка, шестерня и т.п., то радиальную нагрузку можно определить по следующей формуле:

M₂x k x 2000
F_x= --------------------------- [N]
D

M₂[Nm]	- выходной крутящий момент
D [mm]	- расчетный диаметр (делительная окружность) шкива (шестерни) на выходе
k	- коэффициент нагрузки
	1, 10 цепные звездочки 1,25 цилиндрические зубчатые колеса 1,50 шкив(ы)

Аксиальная нагрузка F_{A MAX}при F_x= 0

Допустимая аксиальная нагрузка полого вала определяется соотношением

F_R
F_{A MAX}= ---------------- [N]
3

F_{A MAX}[N]	- максимально допустимое аксиальное усилие
F_R [N]	- значение допустимой радиальной нагрузки, показанное в таб. 6.1.

Радиальная нагрузка вала при одновременно воздействующей аксиальной силе F_A

При одновременном воздействии аксиальные и радиальные силы не должны превысить нагрузку вала

F_RA = F_R- 3 x F_A [N]

F_A[N]	– аксиальная нагрузка вала
F_R[N]	– значение допустимой радиальной нагрузки, указанное в таблице 6.1.
F_RA[N]	– максимально допустимая радиальная сила при одновременно действующей аксиальной силе F _A[N]