Передаточное число редуктора обозначается латинской буквой i. Это отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного вала. Если на вход подаётся 1400 об/мин, а на выходе получается 28 об/мин, то редуктор i = 1400 / 28 = 50. Величина безразмерная, в паспорте и на шильдике указывается как число или дробь (например, 50:1).
Читать обозначение нужно буквально: i показывает, во сколько раз редуктор снижает обороты. Для многоступенчатых редукторов общее i равно произведению передаточных чисел отдельных ступеней. Поэтому одна и та же цифра достигается разными схемами — это важно при замене, о чём ниже.
Передаточное число определяется числами зубьев колёс в зацеплении. Для одной пары цилиндрических колёс i = z2 / z1, где z1 и z2 — числа зубьев шестерни и колеса. Ограничения по i связаны с габаритом: чем больше разница в числах зубьев, тем крупнее колесо.
Типовые диапазоны по типам редукторов: червячные одноступенчатые — i от 7 до 100; цилиндрические одноступенчатые — до 8; двухступенчатые цилиндрические — до 60; планетарные — от 3 до 1000 в зависимости от числа ступеней. Большие значения набирают многоступенчатыми схемами. Момент на выходе растёт примерно пропорционально i, но с учётом потерь: M2 = M1 × i × КПД. КПД для червячных ниже, для цилиндрических и планетарных выше — точное значение берётся из каталога на конкретный типоразмер.
Передаточное число подбирается под кинематику конкретного узла. В приводах конвейеров i считают от скорости ленты и диаметра барабана, в смесителях и мешалках — от требуемой частоты вращения вала мешалки, в грузоподъёмных механизмах — от скорости подъёма и диаметра барабана лебёдки.
По производствам это металлообработка, деревообработка, пищевые и химические линии, насосные и вентиляторные установки, дозаторы, рольганги. В каждом случае исходная величина — требуемые обороты на выходе и момент на исполнительном органе, а редуктор i подбирается под них, а не наоборот.
Подбор начинают с требуемых оборотов на выходном валу и требуемого момента. Далее: n_вх / n_вых = i. Если известны параметры двигателя, i считается напрямую. Если редуктор меняется на аналогичный, недостаточно знать только i — нужны присоединительные размеры (диаметры и длины валов, фланец, положение лап), тип и расположение валов, допустимые радиальные и осевые нагрузки на концы валов.
Для подбора или замены пришлите: требуемые обороты и момент на выходе (или данные двигателя), режим работы (часы в сутки, число пусков), условия среды, присоединительные размеры со старого редуктора или чертёж узла. При отсутствии части данных — уточните у главного механика или конструктора участка, эти параметры определяют выбор типоразмера.
Первая и самая частая — брать i «с запасом». Избыточное передаточное число означает лишний габарит, лишний вес и лишние деньги; запас по i не даёт запаса по прочности. Вторая ошибка — путать i с крутящим моментом: редуктор с нужным i может не держать момент, если не проверен по каталогу.
Третья — подбирать по оборотам, забывая про КПД и потери: момент на выходе всегда меньше произведения M1 × i. Четвёртая — менять редуктор только по i, игнорируя присоединительные размеры и нагрузки на валы. Пятая — не учитывать режим работы: при частых пусках и реверсе реальный ресурс отличается от паспортного, это стоит согласовать с поставщиком или конструктором до заказа.
