Основные элементы мотор-редуктора

Мотор-редуктор — это неотъемлемая часть электропривода, позволяющая соединить конструкцию с механизмом и вспомогательными устройствами, т. е. сцеплением, тормозом и другими. Мотор-редукторы позволяют уменьшить вращение, поступающее источника вращения, например, электродвигателя. Каков принцип работы мотор-редукторов?

Что такое мотор-редуктор?

Мотор-редуктор — это приводная машина, представляющая собой интегрированную комбинацию электропривода с механической передачей и дополнительными компонентами. Компактная конструкция означает, что оборудование занимает гораздо меньше места, чем приводная система из отдельного электродвигателя и редуктора. В мотор-редукторе все компоненты привода размещены в одном корпусе и представляют собой моноблок. Мотор-редукторы различаются по типу передачи, используемой для получения передаточного числа. Существуют, среди прочего, цилиндрические, плоские, червячные, конические и планетарные зубчатые пары.

Как работают мотор-редукторы?

Самая важная задача, когда речь идет о мотор-редукторе, лежит на редукторе вместе с парами шестерен. Они способствуют передаче усилия двигателя со стороны привода на выходной вал соединённый с исполнительным механизмом. Следовательно, мотор-редуктор функционирует как преобразователь крутящего момента и частоты вращения. Чаще всего это происходит из-за того, что зубчатый механизм снижает скорость вращения двигателя на величину передаточного числа. В то же время мотор-редуктор передает более высокие крутящие моменты, создаваемые самим двигателем. Конструкция зубчатого механизма определяет, рассчитан ли привод на легкие, средние или тяжелые нагрузки. В зависимости от того, преобразует ли редуктор скорость вращения в более высокую или более низкую скорость, различают повышающее или понижающее передаточное отношение.

Свойства мотор-редукторов

Прямое соединение редуктора и двигателя в мотор-редукторе означает ограниченное количество компонентов, меньший вес, более тихую работу, а также меньшие потенциальные потери энергии и возможные поломки. Благодаря множеству доступных типов передач мотор-редуктор может изменить рабочие характеристики электродвигателя — относительно низкий крутящий момент и большое число оборотов для гораздо большего крутящего момента и более медленных оборотов.

К числу устройств, наиболее часто используемых в промышленности, относятся мотор-редукторы с червячным редуктором, популярность которых намного выше, чем у конических или цилиндрических. Давайте поближе познакомимся с червячными передачами и выясним, в чем их успех.

Эксплуатация и конструкция червячных мотор-редукторов

Червячный мотор-редуктор представляет собой комбинацию электродвигателя и червячной передачи. Он позволяет изменять характеристики энергии вращения двигателя, благодаря взаимодействию двух элементов: червячного колеса и перпендикулярного червячного винта (червяка). Червячное колесо представляет собой вид шестерни с косозубыми зубьями, т. е. линия которых имеет наклон под определенным углом. Такое расположение обеспечивает большую площадь контакта, что увеличивает прочность и лучшую передачу действующих сил. Червяк представляет собой цилиндр с резьбой по сердечнику с соответствующим образом подобранным шагом и числом витков. Во время работы оба элемента вращаются, и по мере зацепления зубьев и витков мощность передается от ведущего вала, который в большинстве вариантов представляет собой червяк, на ведомый вал, соединённый с червячным колесом. Достигаемое передаточное отношение зависит от отношения числа зубьев червячного колеса к числу витков червяка. Помимо изменения характеристик движения естественно меняется и направление вращения.

Самыми большими преимуществами использования мотор-редукторов с червячными передачами являются высокое передаточное отношение и, следовательно, получение высоких крутящих моментов. Также к преимуществам можно отнести простую конструкцию, небольшой размер, относительно низкий уровень шума и возможность работы в различных положениях. Во многих применениях учитываться самоблокировка, возникающая в результате трения между витками червяка и зубьями червячной передачи, что позволяет использовать редуктор без дополнительного тормоза. Одним из недостатков червячных является их нагрев во время работы, особенно в системах, требующих непрерывного вращения. В связи с необходимостью обеспечения надлежащей смазки при выборе правильного привода необходимо обратить особое внимание на положение, в котором он будет работать. Решением этой проблемы может стать использование конструкций, специально приспособленных для работы в разных положениях.

Выбор подходящего червячного мотор-редуктора зависит от условий, в которых он будет использоваться. Ключевыми параметрами являются потребность в определенном крутящем моменте и специфика данного применения. Класс нагрузки важен, как и допустимый коэффициент перегрузки. Чрезвычайно важным является допустимая радиальная нагрузка, связанная с напряжениями на выходной вал, возникающими при использовании, например, со шкивами или звездочками. Также следует читывать время эксплуатации и предполагаемый способ работы, в т.ч. количество пусков.

Применение электродвигателей

Отцом первых прототипов электродвигателей считается Майкл Фарадей, разработавший в 1821 году принцип движения проводника в магнитном поле.

Однако только в 1880 году Томасом Эдисоном был создан первый двигатель, напоминающий современные конструкции. Это был мини двигатель с частой вращения 4000 оборотов в минуту. Он приводил в движение механизм для изготовления штампов с точечным множителем. Хотя со времени экспериментов Фарадея прошло 200 лет, многие отрасли сегодня не существовали, если бы не его изобретения.

Как работает электродвигатель?

Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую — в отличие от генератора, который имеет обратный принцип. Электродвигатели могут иметь различные конструкции. Простейший двигатель постоянного тока состоит из щеток, коллектора, магнитов и ротора. Магниты обращены друг к другу противоположными полюсами, так что между ними возникает магнитное поле. Между магнитами находится рамочный проводник (который может свободно вращаться), соединенный с источником питания и скользящие по нему щетки. Силы, действующие на раму, создают крутящий момент. Рама раскачивается из горизонтального положения, проходя вертикальное положение по инерции (тогда щетки не приводят в действие раму). После прохождения вертикального положения рамки щетки снова касаются контактов на коммутаторе, но наоборот — ток течет в обратном направлении, и рамка может продолжать вращаться в том же направлении.

Сегодня наша компания предлагает цилиндрические горизонтальные двухступенчатые редукторы следующих серий: