Мини редукторы для электродвигателя своими руками

Самодельный понижающий реверс-редуктор своими руками: подробные фото изготовления редуктора.

Изготовил эту самоделку Юрий Журавлёв. Далее со слов автора.

Пришел тот момент, когда необходимо изготовить реверс-редуктор на минитрактор. Что-бы одной рукояткой менять направление движения минитрактора — вперёд-назад. При движении вперед — передача крутящего момента будет через шестерни, а при движении назад, через цепь.

Решил, что реверс-редуктор будет полезней, чем просто редуктор. За основу взял шестерни от КПП Ваз-2109. Это большая шестерня главной передачи и шестерня первой скорости. Они совпадают по зубьям. Так-же использовал синхронизатор и шестерню второй передачи в сборе с игольчатыми подшипниками.

Вторичный вал Вазовской КПП был переделан ( предварительно сняв закалку в печи). Шестерню второй передачи так-же отпустил в печи. Потом обработал на токарном станке. Придав ей посадочное место под звездочку. Звездочку использую на 17 зубьев.

Приварил ее к шестерни, обработал сварочный шов и закалил. Вторая звездочка будет на 25 зубьев. Переключаться редуктор будет стандартной девятошной вилкой и штоком с шариковым фиксатором.

Второй вал для редуктора будет самодельный с закалкой в масле.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Изготовил вторичный вал для реверс-редуктора. Так-как изготовить и потом нарезать шлицы на концах вала нет возможности, то пришлось изготавливать вал с использованием заводских шлицевых кончиков. Один кончик использовал от отрезка Вазовской полуоси. Второй был от вторичного вала АКПП Тойоты-Марк-2.

(но в принципе можно использовать любые).
Выточил вал диаметром 45мм. и длиной 170мм. Внутри просверлил отверстие под шлицевые кончики. Кончики валиков сделал с замком. Под заварку просверлил отверстия на корпусе вала. Впрессовал валики в корпус. Проверил биение в токарном станке. Заварил валики и отверстия. Обработал сварочные швы.

Вырезал из металла толщиной 15мм. квадратные заготовки под блины. Обработал их. Запрессовал блины на вал. Заварил. В конусах токарного станка обработал валик. Осталось просверлить отверстия, нарезать резьбу. И вторичный вал редуктора готов. Так-же изготовил из передней ступицы Ваз-2109 переходной фланец для моста и реверс-редуктора.

Затем его закалил в (масле).

1. 

Выточил корпуса для подшипников. Далее из рифленки толщиной 4 мм. сделал нижнюю плиту. Просверлил отверстия. Прихватил сваркой в нескольких точках корпуса на плите. Вставил валы. Все крутится. Тепловой зазор присутствует. Ничего не клинит.

Далее начал делать боковую стенку. Из того-же железа вырезал полосу шириной 95мм. Сначала попробовал загнуть эту полосу на свое вальцовочном станке. Но ничего не получилось. Такую толщину металла ( да еще и рифленку) станок не загибает. Пришлось применить другой способ. В тисы зажал болванку ( она у меня в качестве наковальни работает). И по ней как по шаблону загнул полосу.

Далее придал ей необходимую форму и приварил на плиту. Сварку использовал полуавтомат (от электросварки сильно ведет). Далее обточил швы. Для крепления второй крышки, приварил внутреннюю шинку. На ней будут соединительные болты. Далее выточил вторые корпуса для подшипников. И вырезал крышку. Прикинул детали в корпус. Цепь немного болтается. Не критично конечно.

Но я хочу поставить второпластовые успокоители.

На данном этапе: Переделал крепление звездочки ( что-бы корпус подшипника не упирался в болты). Теперь болты крепления стоят изнутри. Закручены с применением резьбового герметика. Сделал на крышке отверстия для крепления. Так-же сделал три направляющих . Но вместо просто штифтов-поставил болтики. Они плотно входят в крышку. И будут дополнительно прижимать ее к корпусу.

Для разметки отверстий под болты, пришлось делать разметочную прокладку. Для приваривания корпусов подшипников нужно было выдержать расстояние для прокладки. Поэтому вставил между половинками металлические пластинки толщиной 1мм. Приварил корпуса подшипников. И все-таки ее немного повело от сварки.

Пришлось ровнять. Вырезал отверстие в торце корпуса для механизма переключения. Вилка и синхронизатор использованы от КПП Ваз-2109. Для штока вилки пришлось выточить корпус в виде втулки. Внутренним диаметром 14мм, наружным 22мм. Длина 120мм. Просверлил отверстие в корпусе редуктора для втулки.

Приварил ее. После остывания отрезал внутреннюю часть ( для размещения вилки). Так-же выточил втулку для шарика и пружинки фиксации штока. Приварил ее к втулке штока. После просверлил отверстие в втулке штока для выхода шарика. С торца втулки нарезал резьбу м10х1,25 для пробки.

Приварил площадку для крышки вилки.

После долгой подгонки внутренностей редуктора, отмыл в бензине корпус и валы от пыли и окалины. Загрунтовал и покрасил. Собрал его до кучи. Редуктор крутится без заеданий. Так сказать — одной левой. Подшипники заменил на новые. Так-как при сварке корпусов их немного подклинило и нагрело. Сальники поставил тоже новые.

От передней ступицы и от задней полуоси Ваз-2106. Вилка переключается легко. И фиксируется шариком в трех положениях ( вперед, назад и нейтраль). Поставил (временно) вместо пальчиков привода ( тяги) болтики. Потом выточу и поставлю пальчики. Пока еще не понятно какой привод буду делать. Тягой или тросом.

После установки двигателя на раму, будет понятней. А пока так.

Краска высохла. И установил я свой реверс-редуктор на раму. Все подошло как и было задумано. Крутится легко. Ничего не задевает. Закрепил его на резиновые подушки на правой и левой стороне рамы. По средине он центрируется шлицевым валом и опорной втулкой.

С противоположной стороны центрируется шлицевым валом в хвостовике моста. Для приводной звездочки места достаточно. Звездочка на 25 зубьев. При желании можно будет поставить и на 28 зубьев. Но для этого придется немного подточить раму.
А так получилось передаточное отношение 1,75 вперед и 1,50 назад.

Еще понижение будет на вторичном валу КПП с редуктором так-же 1,75. В итоге должно получится 1:3. Думаю, что этого будет достаточно. Зато не пришлось ставить большую звезду на 40 зубьев. Не нравится мне, что такая большая звездочка снизу висит и собирает всю пыль и грязь.

При желании можно даже поставить защиту ( щиток) снизу рамы. И все будет закрыто.

1. Автор самоделки: Юрий Журавлев.

Угловой редуктор своими руками

Угловой редуктор нашел широкое применение в  мото-технике, особенно доработанных культиваторах, в автомобильной индустрии, промышленности, к примеру, на задвижках и т.д. Установленный угловой понижающий редуктор на мотоблоках помогает добиться эффективной работы при больших нагрузках.

Такой тип редуктора, как правило, применяют для стыковки двигателя с продольным расположением коленвала, с трансмиссией, которая рассчитана под цепь.

 Угловой редуктор своими руками можно сделать из уже имеющихся образцов, скажем как на советском мотоцикле Урал или Днепр.

В этом случае вам потребуется провести ряд доработок, которые бы соответствовали вашим целях для дальнейшего использования редуктора.

Также в продаже существуют доступные образцы редукторов углового типа, но не всегда они подходят под заявленные критерии каждого покупателя, то редуктор сильно понижает скорость, имеет низкое передаточное соотношение,  или вовсе не подходит по габаритам для сочленения с другими механизмами.

Второй вариант, это самостоятельно сделать угловой редуктор (мотор-редуктор угловой). В этом случае давайте разберемся, из каких основных элементов состоит редуктор.

• Для работы по сборке углового редуктора вам понадобится:
• — отвертка крестовая и прямая;
• — линейка и штангельцыркуль;
• — набор сверл по металлу;
• — надфили и напильники по металлу;
• — плоскогубцы и кусачки;
• — резиновые прокладки;
• — молоток и тиски;
• — и другие инструменты, в зависимости от размера и выбранного типа углового редуктора.

Самодельный угловой редуктор своими руками – пошаговый процесс сборки

Первым делом вам потребует рассчитать  номинальную мощность ( Pn) ; Pn = Ре ( л.с.) х FS – где вы сможете узнать правильный тип угла конической шестерни. Также вам потребуется подсчитать число оборотов в минуту и крутящий момент.

Определение условий эксплуатации включает ряд факторов , таких как тип операционной цикла (прерывистый, непрерывный), радиальных и осевых нагрузок на концы валов, максимальную и минимальную температуру, окружающего условиях (например, пыли и грязи уровней) и типа смазочного материала. После того как вы определили какие технические параметры вам необходимы, переходим к сборке углового редуктора.

Схема углового редуктора

Схема углового редуктора принудительной системы воздушного охлаждения

1. 1 — корпус (использовался от генератора с мотоцикла «Урал»);
2. 2— вал роторный генератора без обмотки (использовался с мотоцикла «Урал»);
3. 3 — подшипник фланцевый;
4. 4 — фланец (стальной);
5. 5 — шайба (стальная);
6. 6—корпус редуктора углового (фитинговый водопроводный угольник на 2″);
7. 7— коническая ведущая шестерня (использовалась от редуктора бензопилы «Дружба-4»);
8. 8—шпонка (стальная);
9. 9— вал-шестерня ведомый;
10. 10—подшипник вала-шестерни (2 шт.);
11. 11—корпус для двух подшипников вала-шестерни (стальной);
12. 12—шкив клино-ременной передачи системы воздушного принудительного охлаждения;
13. 13—крепление шкива (пружинная шайба с гайкой);

14—крепление фланца к корпусу (винт. 3 шт.)

Приступим к сборке

В качестве примера, возьмем подробное описание изготовления углового редуктора для самодельного мини-трактора с  «шарнирной» рамой. В данном случае угловой редуктор используется для принудительной системы воздушного охлаждения.

Цилиндры силового агрегата оснащены системой воздушного охлаждения. На первом этапе охлаждение производилось при помощи вентилятора общего, однако было не эффективным. После этого система охлаждения была модернизирована – на каждый цилиндр, была установлена собственная крыльчатка.

В данном случае в качестве корпуса углового редуктора используется 2″-дюймовый угольник фитинговый-водопроводный. Также можно изготовить корпус для углового редуктора самостоятельно, сварив из металлических пластин или подобрать соответствующий по размеру.

Так как привод, подключаемый через угловой редуктор (в нашем случае, идущий на вентилятор), то его можно изготовить из доработанного заводского вала «ураловского» генератора. Используемые в угловом редукторе шестерни можно взять из соответствующего узла в бензопиле «Дружба 4». Только их необходимо будет доработать.

В одной шестерни-вала необходимо отрезать концевик, после этого просверливаем и протачиваем отверстия в нем под соответствующий диаметр нужного нам вала ротора-генератора. Далее насаживаем его и привариваем.

Второй вал-шестерню полностью в комплекте с обоймой и подшипниками устанавливаем в корпус углового редуктора с противоположной стороны.

На выходном вале нашего углового редуктора будет насажен шкив, передающий вращение непосредственно через клиноременную передачу (как показано на схеме выше), на каждый шкив двух вентиляторов, которые располагаются над каждым цилиндром двигателя.

К рампе капота привариваем обоймы подшипников-вентиляторов. Шкивы взяты от стиральной машинки, вентиляторы в данном случае использовались от отопительного радиатора авто УАЗ-469.

Рекомендуем вам еще:

Редуктора своими руками

Самодельный червячный редуктор своими руками для самодельного мотоблока.

Решил сделать мотоблок, соответственно понадобился понижающий редуктор. Хочу рассказать и показать, как я относительно сделал редуктор с передаточным числом 1:29.

Первое с чем надо определится, это во сколько раз он будет понижать. Мне надо было раз в 30. Для этого, нашёл прямозубую шестерню на 29 зубьев от коробки мотоцикла «урал».

Измеряем расстояние между зубьями у меня 8 мм. Теперь нужно узнать есть ли на токарном такой шаг, оказалось есть ну и точим профильным резцом червяк. Посадки для подшипников оставил на 1 мм больше, после закалки проточил в размер.

С корпусом я потратил больше всего времени. Посадочные места для подшипников шестерни, расточил на токарном за одну установку.

Червяк вставленный в подшипники и корпуса положил прямо на шестерню, т.е. они заняли нужное положение относительно друг друга, дальше короткими прихватками стал приваривать всё вместе, следя чтоб не зажало.

Остаётся приварить крепёж по месту и залить масло в редуктор.

Самодельный редуктор установлен на мотоблок, по началу редуктор грелся градусов до 70, в конце вспашки стало терпимо.

У двигателя 3600 об/мин, мощность 6,5 л.с, хотя максимальный крутящий момент при 2500 об/мин. Считаю, что этого маловато, запаса мощности нет, местами чувствуется, что мотор на пределе своих возможностей. Надо было 9 л.с. покупать.

Редуктор (шкивы с червяком) уменьшают в 115 раз колёса крутятся 31 об. в мин. диаметр 65 см. Это 3,8 км.ч. Передача одна.

Чем мне червяки понравились, так это тем, что уменьшают очень конкретно, это сколько нужно ступеней городить чтоб в 115 раз уменьшить.

Источник: http://avto-samodelkin.ru/chervyachnyj-reduktor-svoimi-rukami-dlya-motobloka.html

Как сделать редуктор своими руками?

Самой важной деталью понижающего редуктора считается его корпус. Он должен быть спроектирован и изготовлен правильно своими руками, так как от этого зависит взаимное положение валов и осей, соосность гнезд под опорные подшипники и зазоры между шестернями.

Корпусы промышленных редукторов изготавливают в основном методом литья из алюминиевых сплавов или чугуна, однако, в домашних условиях сделать это совершенно невозможно.

Поэтому под свои нужды можно подобрать или доделать уже готовый корпус либо сварить из стального листа.

Только в этом случае следует помнить, что в процессе сварки металл может «повести», и поэтому для сохранения соосности валов необходимо оставлять припуск.

Многие мастера делают по-другому.

Чтобы не заморачиваться с расточными работами, они корпус начинают сваривать полностью, а вместо гнезд для опорных подшипников применяют отрезки трубы, которые выставляют в необходимом положении и только после этого окончательно закрепляют на месте при помощи сварки или болтами. Для облегчения обслуживания редуктора необходимо у корпуса сделать съемной верхнюю крышку, а снизу — сливное отверстие, которое будет использоваться для стока отработанного масла.

Опорой для шестеренок служат оси и валы редуктора. Обычно в одноступенчатом механизме используют только валы, имеющих жесткое крепление шестерен. Обе шестеренки в этом случае вращаются вместе со своими валами.

Ось используют тогда, когда в редуктор необходимо вставить промежуточную шестеренку. Она начинает свободно вращаться на своей оси с минимальным зазором, а чтобы не смещалась вбок, ее фиксируют гайкой, упорным буртиком или стопорными разрезными шайбами.

Валы следует изготавливать из стали, обладающей хорошей прочностью и замечательно поддающейся механической обработке.

Опорами для валов служат подшипники в редукторе. Они воспринимают нагрузки, возникающие в процессе работы механизма. Надежность и работоспособность редуктора целиком зависит от того, насколько правильно были подобраны подшипники.

Для механизма своими руками лучше всего подобрать подшипники закрытого типа, для которых требуется минимальное обслуживание. Они смазываются консистентной смазкой. Тип подшипников напрямую зависит от вида нагрузки.

При использовании прямозубых шестерен будет достаточно обыкновенных одно- или двухрядных шариковых подшипников.

Если в механизме присутствуют косозубые шестерни или червячные передачи, то на вал и подшипники начинает передаваться осевая нагрузка, что требует наличия шарикового или роликового радиально-упорного подшипника.

Другой довольно важной деталью редуктора являются шестерни. Благодаря им можно изменять частоту вращения выходного вала. Чтобы изготовить шестерни, необходимо специальное металлорежущее оборудование, поэтому для экономии можно использовать готовые детали со списанных устройств.

Очень важно в процессе монтажа шестерен выставить правильно зазор между ними, потому что от этого зависит уровень шума, возникающего во время работы редуктора и нагрузочная способность.

Смазывать шестерни лучше всего жидким индустриальным маслом, которое заливают таким образом, чтобы оно покрыло зубья нижней шестерни.

Смазка остальных деталей осуществляется при помощи разбрызгивания масла по внутренней полости механизма.

Сальниковые уплотнители валов предотвращают просачивание масла наружу из редуктора. Устанавливают их на выходах валов и закрепляют в подшипниковых крышках.

Чтобы предотвратить аварийное разрушение деталей механизма от больших нагрузок используют предохранительную муфту. Она бывает в виде сильфона, подпружиненных фрикционных дисков или срезаемого штифта.

Процесс монтажа очень сильно облегчают крышки подшипников, которые бывают сквозными или глухими. Подбирают их из готовых деталей или вытачивают на токарном станке.

Сфера применения редуктора

Этот механизм является незаменимым помощников в различных сферах деятельности человека. Обычно он применяется:

• в промышленности;
• в автомобильных коробках передач;
• в электрооборудовании и бытовой техники;
• в газодобывающей промышленности и многих других отраслях.

В промышленности этот механизм используется очень широко. В различных обрабатывающих станках он применяется как вращательная передающая деталь, повышающая скорость оборотов.

А вот в автомобильных коробках передач редуктор, наоборот, понижает частоту вращения двигателя. От того, насколько правильно отлажена его регулировка, зависит плавность и мягкость хода транспорта.

Это понижающее обороты устройство используется также в бытовой технике и электрооборудовании, имеющих электродвигатели. Это могут быть миксеры, стиральные машины, дрели, кухонные комбайны, болгарки.

Редукторы являются незаменимой частью вентиляционного оборудования, очистных сооружений, насосных систем. Они способствуют поддержанию оптимального давления газа в газопламенных установках.

Газодобывающая промышленность также не может обойтись без этого механизма. Транспортировка и хранение газов является довольно опасным процессом, поэтому используют редуктор, с помощью которого перекрывают доступ газа или открывают ему выход, регулируя напор.

Сборка редуктора своими руками из подручных средств – дело довольно хлопотное, но не слишком трудное. С его помощью уменьшается вращение выходного вала и увеличивается его крутящий момент. Производительность устройств или машины полностью зависит от этой детали. Используется этот механизм в самых разнообразных отраслях деятельности человека.

Источник: https://stanok.guru/oborudovanie/raznoe/kak-sdelat-ponizhayuschiy-reduktor-svoimi-rukami.html

Более подробно о составных частях

Процесс сборки не так сложен, как подбор или производство необходимых для такого редуктора запасных частей.

• Корпус устройства. В промышленности он изготавливается методом литья. Необходимые отверстия проделываются на высокоточном оборудовании, так как требуется добиться взаимно правильного расположения валов и соосности звезд. При его производстве необходимо сделать верхнюю крышку съемной. Это облегчит и упростит процесс его обслуживания во время эксплуатации;
• Валы и оси редуктора. Они являются опорой для шестеренок и используются в том случае, если ими необходимо оснастить это устройство. Установка производится внатяг на шлицы или шпонку. Для их изготовления лучше использовать прочную сталь размером от 10 до 45 мм, которая хорошо поддается механической обработке;
• Подшипники. Они используются как опоры для валов и противостоят нагрузкам, обеспечивают возможность вращательного движения. От правильности подбора этих элементов редуктора зависит его надежность, долговечность и работоспособность. Если производится установка прямозубчатых шестеренок, то достаточно будет установить обычные одно- или двухрядные шариковые подшипники. Если будет устанавливаться косозубый подшипник или червячная передача, то лучшим вариантом будет роликовый или упорно-радиальный шариковый подшипник. Лучше купить новые, чем использовать с разборки;
• Шестеренки. Они обеспечивают изменение частоты вращения валов и естественно понижение передаточного числа. Для их производства используется специальное металлорежущее оборудование, которым не оснащаются домашние мастерские. От размера шестеренок зависят габариты и характеристики прочих входящий в этот агрегат деталей, расстояние между осями и валами. При установке важно правильно выставить зазор между ними. Для смазки шестеренок отлично подойдёт масло И-20. Его заливка производится по уровень нижней части шестеренок. Смазка прочих частей устройства производится путем разбрызгивания на них смазочной жидкости. Можно взять с разборки или купить новые;
• Сальниковые уплотнители. Они не допускают просачивания масла из корпуса устройства. Устанавливаются в местах выхода валов на подшипниках под крышками. Покупаются;
• Предохранительная муфта. Она предназначена для того, чтобы предотвратить разрушение устройства при возникновении чрезмерных нагрузок. Покупается;
• Крышки подшипников. Они могут быть разными – глухими и сквозными. Предназначены для облегчения обслуживания и монтажа подшипников. Их можно выточить самостоятельно либо найти на разборке.

Этапы проведения работ по созданию этого устройства

1. Монтаж ведущих звездочек на первичном валу. При этом установка может производиться точечной сваркой, фланцевым или шпоночным соединением;
2. Сборка полуосей ведомого вала;
3. Монтаж ведомой звездочки;
4. Корпус можно подобрать с разборки и подогнать или сделать своими руками.

   При этом в нем необходимо проделать технологические отверстия под сальники и подшипниковые соединения;

5. Установка шарикоподшипников закрытого типа. Отличным вариантом будут цилиндрические.

   Их монтаж производится внатяг;

6. Ведущий вал устанавливается на подшипниковых опорах эксцентрикового типа с возможностью регулировки натяжения цепи минимум на 15 градусов;
7. На завершающем этапе устанавливается крышка с герметизирующей прокладкой.

Задумав это сделать, лучше предварительно оценить свои силы, знания и навыки обращения с инструментом, чтобы не попасть впросак, потратив приличную сумму денег, немало времени и сил, и при этом, не создав необходимое устройство, но если вы действующий или механик в прошлом, можете смело браться за дело.

Источник: https://SwapMotor.ru/transmissiya/kak-sdelat-ponizhayushhij-reduktor.html

Понижающий редуктор без токарных работ своими руками

 Подробнее »

• 00:00: привет в этом видео я расскажу как сделать самодельные we доктор понижающий своими руками в частности я буду использовать данный редуктор для привода бетономешалки на 200 литров до начала нам потребуется
• 00:34: шестеренка ведущая от стартера автомобиля ваз 2109 или 08 она продается в магазинах подшипники и две штуки подшипник 180 603 вообще подшипник 180 603 имеет внутренний диаметр 17
• 01:04: миллиметров таким образом ось должна быть тоже 17 миллиметров длина оси нашей 110 миллиметров между подшипниками расстояния 8 миллиметров и подкладывается кусочек трубы чтобы подшипники не съезжались друг с другом шестеренка от
• 01:35: стартера жигулей привариваются сюда намертво с другой стороны в этом валу просверливается отверстие чтобы болтом на м6 фиксировать наш махали зайца резьба и здесь делается пас пропитывается пас вот и в этот паз вставляется шпонка
• 02:05: которая фиксирует наш вал на этом ну маховик на этом валу далее я покажу как все это выглядит сборе то есть вот наш вал или он вот так вот стекается сюда соответственно внутренний диаметр маховика должен быть тоже 17 миллиметров дальше необходимо изготовить две вот
• 02:35: такие вот крепежные конструкции для подшипников опоры подшипника в эти опоры будут вставляться наши подшипники и дальше эти опоры устанавливаются ну куда нам нужно и соответственно болтиком здесь прикручиваются просверливаются и
• 03:05: прикручиваются вот это вот внутренний диаметр это обойму от подшипника не знаю какого аниме просто в гараже валялись ненужные внутренний диаметр 47 миллиметров то есть подходит идеально так вот берем вставляем вот
• 03:35: все подошло идеально соответственно чем больше размер маховика тем больше передаточное число у нас будет тем медленнее будет крутиться маховик который большой здесь будет от жигулей ну вот так
• 04:05: выглядит конструкция в сборе то есть сюда ремнем привода подключается двигатель электрический вот сюда через ремень а сюда где эта маленькая шестеренка сюда значит устанавливается большой маховик от сцепления от ваз 21 9 или 08 и он передает соответственно уже
• 04:35: пониженные обороты на то устройство которое нам нужно передаточное соотношение у маховика ваз 2109 одиннадцать с половиной насколько я помню ну и соответственно чем больше махаев который он час держу тем больше понижения идет как видите никаких токарных работ я не использовал только
• 05:05: болгарка сварка и дрель все делается в гаражных условиях повторить может практически каждый у кого есть выше перечисленные инструменты это был канал строй с
• 05:43: нами оценивайте видео подписывайтесь на наш канал до новых встреч

Источник: https://postila.ru/post/58440115

Мотор-редуктор: устройство и назначение

Любой промышленный механизм требует для своей работы источник механической энергии. В качестве такового наибольшее распространение получил электродвигатель. Необходимость согласования с конечным механизмом возникает только по двум параметрам – скорости и моменту на валу двигателя.

Общепромышленные варианты электромоторов обеспечивают относительно высокую скорость и небольшой момент. Напротив, механизмы обычно требуют больших моментов при невысоких скоростях. Одним из способов разрешения этого противоречия может стать применение редуктора.

Выступая как отдельное устройство, он обеспечивает согласование режимов работы целевого механизма с источником вращающего момента. Связка мотора и редуктора нашла широкое применение в промышленной технике.

С целью снижения общей стоимости конечных устройств и упрощения конструкции, производители объединили два этих элемента в единый агрегат, получивший название мотор-редуктор. Благодаря моноблочной конструкции такие узлы обладают множеством преимуществ перед раздельным исполнением и завоевали большую популярность у проектировщиков.

Устройство и принцип работы

Конструкция мотор-редуктора представляет собой соединенные в единый блок механический редуктор и электрический двигатель. Благодаря этому, в технологической установке требуется закладывать одно место установки, вместо двух. Также не придется обеспечивать сносность валов двигателя и редуктора, подбирать и монтировать муфту, передающую вращение.

Общая конструкция мотор-редуктора имеет некоторые отличия от раздельных вариантов. Корпус передачи изготавливается с необходимым запасом прочности, обеспечивающим надежное функционирование устройства с закрепленным тяжелым мотором. Для монтажа двигателя на корпусе выполняются специальные посадочные места.

В конструкции ведущей шестерни редуктора предусматриваются цилиндрические отверстия, используемые для установки вала приводного мотора. На корпусе дополнительно предусматривают элементы крепления для монтажа мотор-редуктора в технологическую установку. В качестве электропривода мотор-редуктора допускается применять любые типы электродвигателей.

Наиболее часто встречаются модели, использующие стандартные асинхронные электродвигатели. Для реализации моноблочного исполнения выбирают модели фланцевого типа.

Принцип действия мотор редуктора не отличается от работы классического редукторного электропривода. Момент вращения двигателя передается на ведущую шестерню, фактически установленную на валу мотора. Благодаря зубчатому зацеплению, вращающий момент преобразуется одним или несколькими ведомыми элементами, которые в свою очередь оказывают воздействие на вал технологического механизма.

Выходная скорость вращения зависит от параметров двигателя и передаточного отношения редуктора. Для получения повышенного коэффициента преобразования используются многоступенчатые модели. При необходимости коррекции скорости, мотор-редукторы легко интегрируются в системы с регулировкой оборотов посредством управляемых преобразователей.

Виды мотор-редукторов

Сегодня разработано большое число вариантов мотор-редукторов, различающихся типом двигателя, принципом построения механической части и общей геометрией. Практически все возможные комбинации присутствуют в каталогах производителей.

Классификация готовых устройств ведется по нескольким признакам. В первую очередь принято выделять тип редуктора.

По виду механического зацепления подразделяют цилиндрические, конические, червячные и планетарные модели.

По взаимному расположению входного и выходного валов рассматривают соосные, параллельные и угловые варианты. Исходя из передаваемых мощностей выделяют модули обычного размера и мини мотор-редукторы.

По типу присоединения к процессу, встречаются варианты с одно- и двухсторонним валом, а также с полым выходным валом.

Цилиндрические мотор-редукторы

Агрегаты, использующие классические цилиндрические редукторы получили большое распространение, благодаря простоте, надежности и универсальности механической части устройства.

Их использование возможно в широком спектре оборудования. В зависимости от общей конструкции, цилиндрические мотор-редукторы выполняются с соосными или параллельными валами.

Количество ступеней может варьироваться от одной до шести.

По способу расположения шестерен и общей компоновке выделяют горизонтальные и вертикальные модели. Такие устройства характеризуются высоким КПД, долговечностью и относительно невысокой стоимостью.  В отличие от многих других вариантов, цилиндрические редукторы обычно не допускают произвольного расположения в пространстве, что значительно ограничивает их область применения.

Устройства, собранные на основе конических шестерен, позволяют построить угловой конический мотор-редуктор. Его главной особенностью будет перпендикулярное расположение входного и выходного валов. Это ориентирует их на использование в устройствах, требующих смены направления осей.

Также конические модели выгодно устанавливать в конструкциях, предъявляющих ограничение по одному из габаритных размеров устройства. Редукторы данного типа отличаются более высокой стоимостью, в виду значительной сложности изготовления отдельных деталей. Передаточное отношение конических моделей обычно невелико.

Для его повышения, коническую и цилиндрическую передачи часто комбинируют, результатом чего становится коническо-цилиндрический мотор-редуктор.

Червячные модели

Сегодня, огромную популярность приобрели червячные одноступенчатые мотор-редукторы. В качестве механической передачи в них используется червячная пара. Она обеспечивает высокое передаточное отношение при сравнительно небольших габаритах.

Благодаря этому стоимость червячных моделей ниже аналогов с иной конструкцией. Среди других особенностей следует выделить перпендикулярное расположение валов и самостоятельное затормаживание механизма при отсутствии внешнего поступления энергии.

В отличие от цилиндрических и конических моделей, приложение усилия к выходному валу не приведет к проворачиванию механизма. Благодаря этому такие редукторы часто используют в ответственных решениях и подъемно-транспортных устройствах.

Червячные редукторы обычно не требовательны к положению установки. Благодаря герметичному корпусу их можно располагать произвольным образом, вследствие чего эти модели активно применяются для модернизации привода станков, промышленных линий и других механизмов.

Среди недостатков червячных моделей обычно выделяют небольшой КПД и повышенное тепловыделение.

Планетарные и волновые мотор-редукторы

Благодаря компактности и высоким рабочим моментам, планетарные мотор-редукторы нашли широкое использование в небольших устройствах привода.

Высокое передаточное отношение и способность работать с большими нагрузками, ориентирует их на использование совместно с серводвигателями промышленных роботов  и других автоматических устройств. Встречаются планетарные модели и общепромышленного применения.

Благодаря особенностям конструкции зубчатой передачи, данные модели мотор-редукторов выполняются с соосными валами. Это позволяет их использовать для привода практически любых механизмов.

Дальнейшим развитием планетарных передач стали волновые редукторы. Они обеспечивают большое передаточное отношение, плавность хода и высокую точность позиционирования выходного вала.

Благодаря этому такие модели стали основой построения промышленных роботов.

Наряду с высокими характеристиками, данные типы передач отличаются высокими требованиями к изготовлению, а, следовательно, и высокой стоимостью, что существенно сдерживает распространение данных моделей.

Технические характеристики

Технические характеристики мотор-редуктора составляют комплекс из отдельных параметров механической части и электродвигателя. Важнейшей характеристикой становятся режим работы механизма. В зарубежной литературе используется подобный параметр, называемый сервис-фактором.

Он определяет частоту и уровень механических нагрузок и задается на основе характеристик технологического процесса. Принцип действия редуктора и его передаточное число, позволяют подобрать модель с требуемым типом двигателя для конкретных условий работы.

 Схема расположения валов позволяет наилучшим образом расположить приводной модуль на оборудовании. Тип выходного вала обеспечивает простоту установки. Важным параметром становится способ крепления мотор-редуктора к технологическому устройству.

Встречаются модели с установкой на лапы, фланцевого и комбинированного исполнения.

С целью определения конкретных скоростей выходного вала используют номинальную скорость вращения электромотора. В зависимости от нее, один и тот же редуктор будет обеспечивать разные характеристики. Мощность двигателя определяет нагрузки технологического механизма.

Применение мотор-редуктора

Область применения мотор-редукторов практически полностью перекрывает варианты, использующие связку отдельных электродвигателя с редуктором. В большинстве случаев применение моноблочных моделей дает дополнительную выгоду по массе, габаритам и стоимости.

Преимущества раздельного исполнения ограничены случаем использования демпфирующих муфт. Такие муфты способны расцеплять вал двигателя от вала редуктора при значительных динамических нагрузках. В мотор-редукторах скачки нагрузок с большой долей вероятности приведут к разрушению конструктивных элементов.

Поэтому при выборе конкретных моделей следует учитывать запас по динамической прочности. Среди недостатков следует учитывать и меньшую ремонтопригодность. При выходе из строя механической части потребуется заменить весь агрегат, а не отдельную часть.

Выход из строя электродвигателя менее критичен, так как его замена допускается большинством конструкций редукторов.

В некоторых случаях единая конструкция становится незаменимой. В миниатюрных устройствах автоматики и роботах, использование отдельных привода и механической передачи способно значительно усложнить и укрупнить конструкцию, понизить ее надежность.

Конечной целью таких устройств является не поддержание требуемой скорости, а точное позиционирование отдельных элементов. В таких системах большое распространение нашли малогабаритные мотор-редукторы.

В качестве привода в них используются шаговые, либо бесколлекторные двигатели, обеспечивающие высокую точность работы.

Выбор и обслуживание

Подбор мотор-редуктора выполняется на основе режима работы, требуемой мощности и числа оборотов технологического механизма. Также учитывается расположение валов и отдельных частей устройства.

Полный расчет мотор-редуктора в отечественной практике ничем не отличается от классических вариантов расчета требуемой передачи.

С целью упрощения данной операции, большинство производителей приводят готовые входные и выходные параметры, позволяющие выполнить подбор без  сложных вычислений.

Внедрение и эксплуатация мотор-редуктора не представляют большой сложности. Правильно подобранное оборудование имеет большой срок службы и не требует частого внимания, при работе в рекомендуемых условиях окружающей среды.

Главный параметр, который следует контролировать в механической части – уровень масла в корпусе редуктора. Также следует обращать на механическую целостность деталей, уровень шума и нагрев поверхностей агрегата. Эксплуатация электродвигателя ничем не отличается от других вариантов его использования.