Передаточное число многоступенчатого редуктора как его рассчитать

Передаточное число редуктора — как определить.

Определяем передаточное отношение редуктора вручную.

Очень часто клиенты при обращении в нашу организацию, говорят, что вышедший из строя редуктор не имеет шильда и они не имеют понятия, как узнать передаточное число редуктора. Данному вопросу и будет посвящён этот раздел сайта.

Итак, расчёт передаточного числа цилиндрического редуктора состоит из следующих операций;

• считаем количество зубьев каждой шестерни и вала-шестерни всех ступеней редуктора;
• делим количество зубьев шестерни на количество зубьев вала-шестерни, работающего с ней в паре;
• производим эту операцию для каждой ступени — получаем передаточное число (отношение) каждой ступени;
• перемножаем полученные числа друг на друга — получаем общее передаточное число редуктора

Расчёт передаточного числа червячного редуктора состоит из следующих этапов:

• считаем количество зубьев на червячном колесе
• определяем количество заходов червяка (например, обычное сверло имеет два захода)
• делим количество зубьев колеса на количество заходов червяка и получаем передаточное отношение червячного редуктора
• в случае, если редуктор двухступенчатый, делаем это для каждой ступени и умножаем друг на друга

Как видим, всё достаточно просто. Если же редуктор сохранил хоть какую-то работоспособность, то достаточно вручную прокрутить входной вал редуктора до одного полного оборота выходного вала. Количество оборотов входного вала и будет являться передаточным числом редуктора. Подобным образом возможно определить передаточное отношение большинства редукторов, представленных в нашем каталоге.

Как рассчитать передаточное число

Редуктор представляет собой отдельный узел, состоящий из мотор-редуктора постоянного тока, червячной передачи и червячной передачи, заключенных в жесткий корпус. Он часто используется в качестве редуктора между первичным двигателем и рабочей машиной. Коробку передач также называют редуктором. Коробка передач miro состоит из нескольких комплектов редукторов. Обычно используется для трансмиссионного оборудования с низкой скоростью и высоким крутящим моментом. Двигатель, двигатель или другая высокоскоростная мощность передается через входной вал редуктора. Шестерня с малым числом зубьев входит в зацепление с большой шестерней на выходном валу для достижения цели замедления. Обычный редуктор также имеет несколько пар одинаковых шестерен для достижения желаемого эффекта замедления. Соотношение числа зубьев большой и малой шестерен является передаточным числом.

Передаточное отношение коробки передач, передаточное отношение редуктора, представляет собой вид передаточного отношения, которое представляет собой отношение мгновенной входной скорости к выходной скорости в механизме редуктора и обозначается символом «i». Общий коэффициент замедления выражается соотношением скорости на входе и скорости на выходе с «1» в знаменателе. Если входная скорость составляет 1500 об/мин, а выходная скорость составляет 25 об/мин, то передаточное число равно: i= 60:1.

Формула расчета передаточного числа коробки передач:

1. Формула передаточного отношения=входная скорость ÷ выходная скорость, отношение подключенной входной скорости к выходной скорости. Если скорость на входе 1500 об/мин, а скорость на выходе 25 об/мин, то передаточное число равно: i=60 :1

2. Метод расчета зубчатой ​​передачи: передаточное отношение=количество ведомых шестерен ÷ количество ведомых шестерен (если редуктор многоступенчатый, то количество ведомых шестерен всех пар шестерен, находящихся в зацеплении друг с другом ÷ число активных зубьев шестерни, и тогда результатом будет Умножение.

3. Метод расчета передаточного отношения ремня, цепи и фрикционного колеса: передаточное число=диаметр ведомого колеса ÷ диаметр ведущего колеса.

Передаточное число определяет выходной крутящий момент мотор-редуктора:

Чем больше передаточное отношение, тем больше выходной крутящий момент мотор-редуктора и тем больше грузоподъемность редуктора. Момент редуктора редуктора рассчитывается следующим образом:

Передаточное отношение=выходных оборотов двигателя ÷ выходных оборотов редуктора («Передаточное число» также называется «передаточным числом»)

1. Если известны мощность двигателя, соотношение скоростей и коэффициент использования, найдите крутящий момент редуктора следующим образом:

Крутящий момент=9550 × мощность двигателя ÷ входное число оборотов двигателя × коэффициент скорости × коэффициент использования

2. Знайте крутящий момент и выходной номер редуктора и коэффициент использования. Найдите мощность двигателя, необходимую для редуктора, следующим образом:

Мощность двигателя=крутящий момент ÷ 9550 × коэффициент входной скорости двигателя на холостом ходу ÷ коэффициент использования

Другие связанные статьи

Передаточное число редуктора

Одним из первостепенных параметров любого редуктора можно назвать передаточное число. В зависимости от конструкции механизма она представляет собой соотношение угловых скоростей или вращательного моментов валов. Использование передач крайне важно для правильной работы оборудования или автомобиля, ведь именно за счет них происходит передача вращательного момента от двигателя к исполнительному механизму. Скорость вращения вала электродвигателя обычно очень высокая, поэтому передать нужный момент напрямую невозможно. Именно поэтому существуют различные понижающие передачи, которые позволяют изменить показатели до нужных значений.

Навигация по статье
Суть передаточных чисел
Определение передаточного числа редуктора
Передаточное число различных видов редукторов

Суть передаточных чисел

Такой элемент как редуктор встречается практически в любых типах механизмов. Это специальный технический узел, позволяющий изменять скорость вращения валов при трансляции вращательного момента. Сегодня редуктор является неотъемлемым компонентом любого двигателя, так как требуется для превращения большой скорости во вращательное усилие и наоборот. Производится несколько разновидностей редукторов, основной характеристикой которых становится передаточное число. Этот показатель напрямую зависит от типа узла, количества шестерен и других конструкционных параметров. Для обозначения передаточного отношения в устройстве используется мультипликатор. Если значение мультипликатора составляет более 1, то это свидетельствует о том, что редуктор является понижающим. При значении менее 1 узел называют повышающим.

Определение передаточного числа редуктора

Показатель является нечем иным как отношением двух величин: количество зубьев на шестерне ведомого вала и количество зубьев на шестерне основного (ведущего). Полученная величина воздействует на работу двигателя, в том числе, на максимальную скорость вращения валов. В автомобилях передача напрямую влияет на разгонную динамику. При сокращении показателя удается увеличить максимальную скорость, но параметры разгонной динамики при этом понижаются. Выделяют несколько методов определения показателя:

• теоретический (справочный);
• практический;
• расчетный.

Первый способ можно назвать самым простым. Для получения передаточного значения достаточно найти инструкцию производителя, в которой будут указаны требуемые показатели. Также многие автомобили содержат нужную информацию в своем Vin-номере, правда, в зашифрованном виде. При необходимости данные можно расшифровать и узнать требуемые показатели.

Практический вариант расчета передаточного числа редуктора предполагает непосредственное вмешательство в агрегат. Потребуется узнать, какая модель агрегата установлена в оборудовании. Если вам будет известна скорость валов в узле, то определить показатели достаточно легко – для этого существует отдельная формула. Однако если значения не известны, то потребуется разобрать механизм. В этом случае редуктор отсоединяется от корпуса, чтобы можно было увидеть его конструктивные компоненты. После этого выполняется требуемый расчет, исходя из типа используемого узла. Например, при применении зубчатой передачи достаточно рассчитать соотношение величины зубьев шестерен на основном и ведомом валах.

При использовании простейшей формулы не учитывается сопротивление вала. Кроме этого, при расчете важно знать, меняется или нет направление вращения шестерни. Если оно изменяется, то передаточное значение принимается со знаком минус, а если не меняется – ставится плюс.

Третий способ определения коэффициента – это отслеживание скорости вращения двух валов. Обычно такой метод используется для получения передаточного числа заднего редуктора в машине. Потребуется специальное оборудование – тахометр, которое позволяет узнать фактическую скорость кручения валов. Соотношение полученных величин и будет обозначать передачу.

В автомобилях найти вращательный момент редуктора возможно при помощи оборота колеса. Потребуется приподнять ведущую ось и отметить первоначальное положение колеса и выходного вала. После этого нужно вращать колесо до тех пор, пока изначальные отметки не совпадут. Отдельно необходимо подсчитать число совершенных оборотов (и у колеса, и у вала). Далее нужно поделить показатель оборотов вала на вращения колеса. Такой способ не является 100% точным. Например, часто возникают ошибки в подсчете количества оборотов. В результате полученное число не соответствует действительности. Поэтому при использовании такого расчетного метода рекомендуется повторить процедуру несколько раз, чтобы удостовериться в точности показателей. Дополнительно можно проверить полученную цифру, подсчитав передаточное число редуктора по специальной формуле. Это позволит убедиться в точности полученных цифр.

Передаточное число различных видов редукторов

Узлы устроены по похожему принципу, однако используют разные типы зубчатой передачи. Выпускаются цилиндрические, конические, червячные и планетарные виды редукторов. Также все чаще применяются комбинированные модели, которые совмещают преимущества различных типов агрегатов.

• Цилиндрические узлы. Популярные механизмы, которые используются в машинах различного оборудования. В том числе, такие узлы эффективно работают в мощных системах и показывают высокий коэффициент полезного действия. Передаточное число в подобных устройствах может составлять от 2 до 400.
• Планетарные агрегаты. Такие устройства отличаются надежностью и производительностью, из-за чего часто применяются в промышленном машиностроении. Как правило, узнать передаточное число редуктора планетарного типа можно при помощи формулы. Показатели составляют от 6 до 450.
• Червячные устройства. В отличие от предыдущей разновидности они имеют более простую конструкцию и оптимальную стоимость, из-за чего пользуются повышенным спросом. Количество ступеней в узлах не превышает 1–2, а значения передаточного числа фиксируются в диапазоне до 10000.
• Многоступенчатые редукторы. Устройства комбинированного типа, которые производятся для различных промышленных установок. Такие узлы предполагают использование нескольких ступеней передачи вращательного момента. Передаточное число зависит от конструктивных особенностей элементов.

Подбор узла базируется на конструктивных особенностях механизма. Заранее стоит узнать, какой тип передачи необходим, есть ли определенные требования к размерам узла и какие осевые нагрузки воздействуют на валы в процессе работы оборудования.

При необходимости возможно самостоятельно рассчитать, какое передаточное число редуктора требуется. Но в зависимости от выбранного способа показатель может получиться неточным. Так что оптимальным станет перепроверка показателей или использование нескольких расчетных методов. Также можно руководствоваться техническими инструкциями производителя, так как в них содержится более точная информация о расчетах. Если у вас остались вопросы по теме, то специалисты «ФиФ» готовы ответить на них!

Передаточное число редуктора: задачи и формула расчета

О чем речь? Передаточное число редуктора – основной параметр этого узла, который демонстрирует скорость вращения выходного вала. Его можно рассчитать в любом агрегате: цепном, ременном, червячном, волновом.

На что обратить внимание? Вне зависимости от того, о каком редукторе идет речь, расчет передаточного числа проводят тремя методами: справочным, практическим и расчетным. Дальнейший порядок действий зависит от типа узла.

В этой статье:

1. Зависимость передаточного числа от типа редуктора
2. Свойства передаточного числа
3. Методы определения передаточного числа редуктора
4. Формула расчета передаточного числа редуктора
5. Передаточное число редуктора автомобильного моста
6. Часто задаваемые вопросы о передаточном числе редуктора

Как избежать штрафа до 100 000 р за ошибки в эксплуатации оборудования
Скачайте инструкции по безопасной эксплуатации

Зависимость передаточного числа от типа редуктора

Передаточное число редуктора – это часто используемый в механике термин, которым принято пользоваться для обозначения соотношения количества зубьев шестерен на ведущем и ведомом валах. Иными словами, речь идет о соотношении скоростей вращения входного и выходного валов (количестве полных оборотов, которые первый совершает за один полный виток последнего).

Каждая модель редуктора обладает собственным передаточным числом, что делает этот параметр основным при выборе данного узла для решения конкретных задач. Также необходим учет конструктивных особенностей силового агрегата, его мощности и нагрузок, которые испытывают зубчатые колеса при передаче крутящего момента.

Современный рынок предлагает различные конструкционные типы редукторов. Остановимся на самых распространенных:

Планетарные

Для преобразования в таких узлах центральная шестерня взаимодействует с несколькими зубчатыми колесами, расположенными вокруг нее. Главные преимущества подобной конструкции, по мнению специалистов, состоят в компактности и высоком коэффициенте полезного действия. Наиболее простые одноступенчатые планетарные редукторы обладают передаточным числом не более 12,5, а многоступенчатые – до 3000.

Цилиндрические

Их конструкция очень популярна и предусматривает параллельное расположение входного и выходного валов. Данное решение дает возможность эффективно работать с высокими нагрузками, но обеспечивает относительно низкие значения передаточного числа (не более 6,3 при одноступенчатом механизме, до 40 при двухступенчатом, и 250 – при трехступенчатом).

Червячные

Такие устройства широко применяются для передачи крутящего момента между валами, расположенными под прямым углом. Эти редукторы компактные, бесшумные и отличаются плавностью работы. Основной недостаток – относительно низкий коэффициент полезного действия.

Одноступенчатые червячные редукторы имеют придаточное число не более 80 (существуют модификации с 90 и 100, однако, согласно ГОСТ 2144-76, их не рекомендуется использовать). В двухступенчатом исполнении данный показатель может доходить до 4000.

Достаточно распространено применение комбинированных решений, в которых совмещены, например, цилиндрическая и червячная конструкции, помещенные в единый корпус.

Свойства передаточного числа

Передаточное число редуктора – важный показатель, который включает в себя следующие свойства:

От передаточного числа зависит, как относятся друг к другу крутящие моменты на ведущем и ведомом валах агрегата. При значениях, превышающих единицу, входной вал будет развивать больший крутящий момент, чем ведомый, и наоборот (если этот показатель равен единице – крутящие моменты на обеих деталях будут равны).

От передаточного числа также зависит то, насколько эффективно узел передает усилие. Чем дальше это значение от единицы как в большую, так и в меньшую стороны, тем ниже коэффициент полезного действия редуктора.

Конструкция отдельных редукторов предусматривает изменение направления, в котором вращается ведомый вал, – при отрицательных значениях оно будет противоположно направлению вращения ведущего вала.

От передаточного числа зависит, как будет относиться количество оборотов, совершаемых ведомым валом за тот или иной отрезок времени, к скорости вращения ведущего. Если это значение больше единицы, выходной вал будет вращаться быстрее входного, и наоборот.

• Подбор редуктора для выполнения конкретных задач

Выбирая редуктор, в первую очередь следует исходить из передаточного числа, от которого, как уже было сказано, зависит распределение скоростей вращения и крутящего момента между ведущим и ведомым валами механизма, что в свою очередь сказывается на функциональности системы в целом.

Например, в транспортных средствах редуктор преобразует вращение вала мотора в усилие, которое передается на ведущие колеса через трансмиссию. Для увеличения момента силы нужно выбирать редукторы с большим передаточным числом, а для достижения больших скоростей – с маленьким.

Ошибки при выборе редуктора часто становятся причиной таких нежелательных явлений, как избыточные нагрузки на связанные с ним узлы и детали, повышенная шумность и даже поломки. По этой причине так важно подбирать конструкцию с учетом всех рабочих параметров – частоты вращения, скорости, крутящего момента и т. д. Кроме того, необходимо принимать во внимание предполагаемые условия эксплуатации агрегата.

Методы определения передаточного числа редуктора

Возникает вопрос о том, как узнать передаточное число редуктора. Существует несколько основных методов, позволяющих добиться максимальной точности при определении этого показателя для конкретных моделей устройств:

Справочный

Информацию обо всех необходимых параметрах можно найти в технической документации, которую производители включают в комплект поставки. Также сведения о характеристиках, включая и передаточное число для механизмов различных типов и серий, собранных в Советском Союзе, содержатся в специальной справочной литературе. Конструктору необходимо уточнять данные, полученные таким путем, чтобы избежать ошибок в ходе проектирования.

Практический

Этот метод требует вмешательства в механизм с целью выяснить, какой моделью редуктора он оснащен. Задача упрощается, если есть информация о скорости вращения ведущего и ведомого валов. В противном случае потребуется разборка агрегата с отсоединением узла от корпуса и изучение его конструктивных особенностей. Полученные данные можно использовать для выполнения всех необходимых расчетов с учетом типа конкретного узла. Также требуется выяснить, предусмотрено ли изменение направления вращения шестерен. Если оно неизменно, значение будет положительным, и наоборот.

Расчетный

Для применения расчетного метода необходимо измерить скорость вращения ведущего и ведомого валов с помощью тахометра. Передаточное число вычисляется как отношение этих показателей.

Формула расчета передаточного числа редуктора

Итак, передаточное число представляет собой соотношение скоростей вращения (количество оборотов за единицу времени) входного и выходного валов. Проще говоря, это сумма законченных витков ведущего вала за один полный оборот ведомого.

Обычно передаточное число указывается в маркировке механизма. К примеру, у червячного редуктора это будет выглядеть так: Ч-100-50. В данном случае за один полный оборот ведомого вала ведущий делает 50.

Существует разница между фактическим и номинальным передаточными числами, которые часто отличаются друг от друга:

• для определения фактического значения проводятся испытания, в ходе которых с максимальной точностью измеряется передаточное число;
• номинальным называют округленное фактическое значение.

Благодаря такому разделению были стандартизированы обозначения и упрощен подбор механизмов для эксплуатации в различных условиях.

Читайте также!

Для определения передаточного числа конкретного редуктора можно воспользоваться одним из следующих способов:

• найти на корпусе табличку или наклейку с перечислением основных технических характеристик данной модели;
• ознакомиться с техническим паспортом или зайти на сайт производителя;
• выполнить соответствующие расчеты.

Проще всего рассчитать передаточное число с помощью формулы:

• I = N1 / N2, где:
• I – передаточное число;
• N1 – количество оборотов входного вала (за минуту);
• N2 – число витков выходного вала за это же время.

При сверке с техническим описанием модели значение, полученное при выполнении расчета, округляют.

Передаточные числа (диапазоны с учетом типа механизма):

Тип редуктора	Диапазон значений передаточных чисел
Червячные одноступенчатые	От 8 до 80
Червячные двухступенчатые	От 25 до 10 000
Цилиндрические одноступенчатые	От 2 до 6,3
Цилиндрические двухступенчатые	От 8 до 50
Цилиндрические трехступенчатые	От 31,5 до 200
Коническо-цилиндрические одноступенчатые	От 6,3 до 28
Коническо-цилиндрические двухступенчатые	От 28 до 180

Передаточное число редуктора автомобильного моста

Итак, что принято называть передаточным числом редуктора? В транспортных средствах эти узлы передают крутящий момент от двигателя ведущим колесам. Передача всегда происходит с понижением скорости вращения, а передаточное число показывает, во сколько раз она уменьшается.

Для того чтобы узнать передаточное число заднего редуктора, обычно достаточно ознакомиться с технической документацией. У импортных автомобилей этот показатель часто содержится в VIN-номере. Российские автомобили обычно оснащаются типовыми узлами. Важно понимать, что в пределах одного модельного ряда могут использоваться устройства с разными передаточными числами.

Часто передаточное число указывается на маркировке узла, как правило, расположенной на хорошо видимом месте, что позволяет получить необходимую информацию без демонтажа редуктора.

Наиболее точно определить передаточное число редуктора заднего моста можно, подсчитав количество зубцов на ведущем и ведомом зубчатых колесах, а затем разделив большее на меньшее. Например, на автомобилях ВАЗ-2106 на ведущей шестерне 41 зубец, а на ведомой – 11. Выполнив деление, получаем 3,9.

Несмотря на максимальную точность, этот метод не слишком практичен и удобен, ведь для подсчета количества зубьев необходимо извлекать детали из корпуса, предварительно демонтировав редуктор.

Как определить передаточное число без демонтажа редуктора? Необходимо вывесить ось ведущих колес, приподняв автомобиль с помощью подъемника или домкратов. Затем нужно запомнить, в каком положении находились вал и колесные диски, пометив их мелом. Далее нужно вращать колеса до момента совпадения меток, считая обороты колес и вала по отдельности. Для выполнения такой работы понадобится помощник.

Для того чтобы вычислить передаточное число, большее значение следует разделить на меньшее.