Передаточное число — базовая характеристика любого редуктора: именно оно определяет, во сколько раз снизятся обороты и вырастет крутящий момент на выходном валу. Ошибка в расчёте i приводит к неверной скорости привода и перегрузке двигателя, поэтому подбор редуктора всегда начинают с определения нужного передаточного числа.
Разберём формулу i=n1/n2, порядок расчёта от требуемых оборотов рабочего органа и типовые значения передаточных чисел для червячных, цилиндрических и планетарных редукторов ZR.
Передаточное число i показывает отношение частоты вращения входного вала n1 к частоте вращения выходного вала n2: i=n1/n2. Если двигатель делает 1450 об/мин, а на выходе нужно 29 об/мин, передаточное число составит 1450/29=50.
Передаточное число всегда безразмерно. Чем оно больше, тем сильнее снижаются обороты и тем больше растёт крутящий момент (без учёта потерь момент растёт пропорционально i). Это ключевое свойство редуктора как понижающей передачи.
Основная формула: i=n1/n2, где n1 — обороты входного вала (обычно вал электродвигателя), n2 — требуемые обороты выходного вала. Для стандартного асинхронного двигателя на 4 полюса принимают n1≈1450 об/мин.
Расчёт ведут от рабочего органа: сначала определяют, сколько оборотов в минуту должен делать выходной вал, затем делят обороты двигателя на это значение. Полученное i округляют до ближайшего стандартного передаточного числа из ряда редуктора.
Допустим, барабан конвейера должен вращаться со скоростью 48 об/мин при двигателе 1450 об/мин. Передаточное число: i=1450/48≈30. Из стандартного ряда выбираем ближайшее значение i=31,5, тогда фактические обороты составят 1450/31,5≈46 об/мин.
Небольшое отклонение фактических оборотов от расчётных нормально — стандартные ряды передаточных чисел дискретны. Если требуется точная скорость, применяют частотный преобразователь на двигателе или мотор-редуктор с точным подбором ступеней.
Червячные редукторы обычно перекрывают диапазон i от 8 до 80 в одной ступени, что делает их удобными для больших замедлений. Цилиндрические одноступенчатые дают i до 6,3, двухступенчатые — до 40, трёхступенчатые — свыше 200.
Планетарные редукторы отличаются высокими передаточными числами в компактном корпусе. Точные значения ряда i зависят от конкретной серии и типоразмера редуктора ZR — их берут из технической документации, а не подбирают произвольно.
После определения i проверяют крутящий момент на выходе. Момент на выходном валу приближённо равен моменту двигателя, умноженному на i и на КПД передачи. Поэтому большое передаточное число одновременно решает две задачи: снижает скорость и повышает момент.
При этом с ростом числа ступеней и i суммарный КПД падает. У червячных редукторов с большим i КПД может опускаться до 0,5–0,7, что нужно учитывать при расчёте требуемой мощности двигателя.
Порядок практического подбора: определить n2 рабочего органа, рассчитать i=n1/n2, выбрать тип редуктора (червячный, цилиндрический, планетарный) под условия эксплуатации, затем по требуемому моменту и i найти типоразмер ZR.
Удобнее всего вести подбор через калькулятор: он сам подберёт ближайшее стандартное передаточное число и типоразмер под заданные обороты и момент. Производитель линейки — ООО «НИИ АТТ» (бренд ZR), Челябинск.
| Требуемые n2 об/мин | Расчётное i=n1/n2 | Ближайшее стандартное i |
| 145 | 10 | 10 |
| 96 | 15 | 16 |
| 48 | 30 | 31,5 |
| 29 | 50 | 50 |
| 18 | 80 | 80 |
| Тип редуктора | Число ступеней | Диапазон i |
| Цилиндрический | 1 | до 6,3 |
| Цилиндрический | 2 | до 40 |
| Червячный | 1 | 8–80 |
| Планетарный | 1–3 | до 1000+ |
Передаточное число — отправная точка подбора редуктора. Ниже собраны формулы, порядок расчёта и связь i с моментом и КПД для линейки ZR.
Расчёт передаточного числа по формуле i=n1/n2 занимает несколько секунд, но именно он определяет корректность всего привода. Сначала находят требуемые обороты выходного вала рабочего органа, затем делят на обороты двигателя. Полученное значение округляют до ближайшего из стандартного ряда конкретной серии редуктора.
При подборе важно помнить о взаимосвязи характеристик: чем больше передаточное число, тем ниже обороты и выше момент на выходе, но тем ощутимее потери в передаче. Для червячных редукторов с большим i это особенно критично, поэтому мощность двигателя проверяют с запасом по КПД. Редукторы ZR производит ООО «НИИ АТТ» (Челябинск); подбор удобнее вести через онлайн-калькулятор.
| Число полюсов | Синхронные об/мин | Рабочие n1 об/мин |
| 2 | 3000 | ≈2900 |
| 4 | 1500 | ≈1450 |
| 6 | 1000 | ≈960 |
| 8 | 750 | ≈730 |
Подбор аналога по параметрам — калькулятор, каталог аналогов — все аналоги импорта, замена импорта — импортозамещение.
Рассчитаем замену по присоединительным размерам, пришлём КП и сроки. Производство ООО «НИИ АТТ», гарантия 12 месяцев.
Получить расчёт