Подбор редуктора по передаточному числу

Передаточное число — это коэффициент, который связывает обороты и моменты на входе и выходе редуктора. Оно показывает, во сколько раз редуктор снижает обороты и во столько же увеличивает момент. Подбор по передаточному числу нужен, когда заданы обороты двигателя и требуемые обороты на выходе, или когда подбирают аналог взамен существующего редуктора. Разберём, как рассчитать i и выбрать значение из стандартного ряда.

Что такое передаточное число

Передаточное число i — отношение входных оборотов к выходным: i = n₁ / n₂. То же отношение в обратную сторону справедливо для моментов: момент на выходе больше входного в i раз за вычетом потерь. Передаточное число — безразмерная величина; чем оно больше, тем сильнее редуктор снижает скорость и увеличивает момент.

Как рассчитать передаточное число

Если известны обороты двигателя и требуемые обороты на выходе, передаточное число получают делением. Например, при n₁ = 1500 об/мин и n₂ = 50 об/мин: i = 1500 / 50 = 30. Если задан момент, передаточное число можно оценить через моменты: i ≈ T₂ / (T₁ · η). Подробный разбор с примерами — в статье расчёт передаточного числа.

Пример червячного редуктора — Подбор редуктора по передаточному числу — Типовое исполнение червячного привода

Стандартный ряд передаточных чисел

Передаточные числа серий задают рядом предпочтительных чисел со знаменателем около 1,12. У многоступенчатых редукторов итоговое i — произведение чисел ступеней, поэтому ряд получается плотным.

Малые i	1,4 · 1,6 · 1,8 · 2 · 2,24 · 2,5 · 2,8 · 3,15
Средние i	3,55 · 4 · 4,5 · 5 · 5,6 · 6,3 · 7,1 · 8 · 9 · 10
Большие i	11,2 · 12,5 · 14 · 16 · 18 · 20 · 22,4 · 25 · 28 · 31,5
Очень большие i	40 · 50 · 63 · 80 · 100 · 125 · 160 · 200 и выше

Точное расчётное передаточное число почти никогда не совпадает с рядом. Берут ближайшее значение и проверяют, как изменятся обороты на выходе и момент.

Выбор ближайшего значения

Если расчётное i попадает между двумя табличными, решение зависит от технологии. Большее передаточное число даёт меньшие обороты и больший момент, меньшее — наоборот. Когда скорость на выходе допускает отклонение, выбирают ближайшее значение. Когда обороты критичны, склоняются к варианту чуть ниже требуемой скорости или применяют вариатор для плавной подстройки.

Производство редукторов — подбор по передаточному числу — Передаточное число задаёт скорость и момент на выходе

Зубчатая передача крупным планом — Подбор редуктора по передаточному числу — Зубчатая передача крупным планом

Передаточное число и момент

Редуктор увеличивает момент во столько раз, во сколько снижает обороты: T₂ = T₁ · i · η. Чем больше i, тем выше момент на выходе и тем сильнее нагружены вал и зацепление. Поэтому при большом передаточном числе проверяют не только обороты, но и допустимый момент типоразмера. Силовая часть подбора разобрана в статье подбор по крутящему моменту.

i = 5, n₁ = 1500	n₂ = 300 об/мин, момент ×5
i = 15, n₁ = 1500	n₂ = 100 об/мин, момент ×15
i = 30, n₁ = 1500	n₂ = 50 об/мин, момент ×30
i = 60, n₁ = 1500	n₂ = 25 об/мин, момент ×60
i = 100, n₁ = 1500	n₂ = 15 об/мин, момент ×100

Ограничения по типу передачи

Передаточное число одной ступени ограничено типом передачи. У цилиндрической ступени оно обычно до 6,3–8, у червячной — до 80, но с падением КПД. Для больших значений применяют многоступенчатые передачи, где итоговое i — произведение ступеней. У червячных передач рост i снижает КПД: при i до 20 он 0,8–0,9, при i 40–80 — 0,55–0,75, и полезный момент на выходе уменьшается.

Вывод

Подбор по передаточному числу — это расчёт i = n₁/n₂, выбор ближайшего значения из ряда и проверка момента на выходе. При большом i учитывают падение КПД у червячных передач и переход на многоступенчатые. Пришлите обороты двигателя и требуемые на выходе или передаточное число заменяемого редуктора, и инженер Завода Редукторов подберёт серию и типоразмер. Рассчитать i можно в калькуляторе подбора.

Вопросы и ответы

Частые вопросы о подборе по передаточному числу

Как рассчитать передаточное число редуктора?

Передаточное число равно отношению входных оборотов к выходным: i = n1/n2. Например, при оборотах двигателя 1500 об/мин и требуемых 50 об/мин на выходе передаточное число равно 30. Это же отношение справедливо для моментов в обратную сторону: момент на выходе больше входного в i раз за вычетом потерь на КПД.

Какой стандартный ряд передаточных чисел у редукторов?

Передаточные числа задают рядом предпочтительных чисел, например 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3; 7,1; 8; 9; 10 и далее с тем же шагом до сотен. У многоступенчатых серий итоговое i — произведение чисел ступеней. Точное расчётное значение редко совпадает с рядом, поэтому берут ближайшее.

Что выбрать, если расчётное передаточное число между двумя табличными?

Берут ближайшее значение ряда и проверяют, как изменятся обороты на выходе. Большее передаточное число даёт меньшие обороты и больший момент, меньшее — наоборот. Если технология допускает небольшое отклонение скорости, выбирают ближайшее. Если обороты критичны, склоняются к значению, дающему скорость чуть ниже требуемой, либо применяют вариатор.

Как передаточное число связано с моментом?

Редуктор увеличивает момент во столько раз, во сколько снижает обороты, за вычетом потерь: T2 = T1·i·η. Чем больше передаточное число, тем выше момент на выходе и тем ниже обороты. Поэтому при большом i важно проверить, что выходной вал и зацепление выдерживают возросший момент, а не только что обороты совпадают.

Можно ли получить большое передаточное число одним редуктором?

У одноступенчатого редуктора передаточное число ограничено: у цилиндрической ступени обычно до 6,3–8, у червячной до 80. Для больших значений применяют двух- и трёхступенчатые передачи, где итоговое i — произведение ступеней, либо комбинируют типы. Так получают передаточные числа в сотни единиц при сохранении КПД.

Почему у червячного редуктора передаточное число влияет на КПД?

У червячной передачи с ростом передаточного числа уменьшается угол подъёма витка и растёт доля трения скольжения, поэтому КПД падает. При i до 20 КПД 0,8–0,9, а при i 40–80 он снижается до 0,55–0,75. Это нужно учитывать: при большом i полезный момент на выходе оказывается заметно меньше, чем у цилиндрической передачи.

Как подобрать аналог редуктора по передаточному числу?

Сначала уточняют точное передаточное число заменяемого редуктора по шильдику или расчётом по оборотам. Затем подбирают модель с тем же или ближайшим i из ряда, проверяют момент, обороты и присоединительные размеры. Если точного i в ряду аналога нет, выбирают ближайшее и согласуют допустимое отклонение оборотов с технологией.

Чтобы выполнить подбор редуктора по передаточному числу, рассчитайте i = n1/n2 по оборотам двигателя и требуемым оборотам на выходе, затем выберите ближайшее значение из стандартного ряда и проверьте момент. Передаточное число показывает, во сколько раз редуктор снижает обороты и увеличивает момент.

Подробнее: характеристики, таблицы и полезные ссылки

Передаточное число — ключевая характеристика, связывающая вход и выход редуктора. Оно безразмерно и равно отношению оборотов n1/n2, а также определяет, во сколько раз вырастет момент. Поскольку ряд передаточных чисел фиксированный, расчётное значение округляют до ближайшего табличного, контролируя отклонение оборотов на выходе. У многоступенчатых серий итоговое i складывается из произведения ступеней.

При выборе учитывают тип передачи: цилиндрическая ступень ограничена i до 6,3–8, червячная — до 80 с падением КПД при больших i. Для значений в сотни единиц применяют двух- и трёхступенчатые редукторы. После выбора i обязательно проверяют допустимый момент типоразмера, ведь рост передаточного числа повышает нагрузку на выходной вал и зацепление, и сверяют присоединительные размеры.

Передаточное число → обороты и момент

i при n1 = 1500	n2 и множитель момента
i = 10	n2 = 150 об/мин, момент ×10
i = 25	n2 = 60 об/мин, момент ×25
i = 50	n2 = 30 об/мин, момент ×50
i = 125	n2 = 12 об/мин, момент ×125

Предел i по типу передачи

Цилиндрическая ступень	i до 6,3–8, КПД 0,96–0,98
Червячная ступень	i до 80, КПД падает с ростом i
Двухступенчатая	i до ~50, произведение ступеней
Трёхступенчатая	i до сотен единиц

Рассчитать передаточное число и подобрать серию можно в калькуляторе подбора редуктора или через форму подбора редуктора по параметрам. Для больших i с самоторможением смотрите червячные редукторы.

Как заказать редуктор по образцу?

Пришлите фото или чертёж старого редуктора — изготовим аналог с теми же присоединительными. Переходной фланец или спецвал — спроектируем под вашу геометрию.

Какие документы получите с редуктором?

Паспорт изделия с характеристиками, декларация ЕАС, сертификат ГОСТ 31592-2012. Гарантия 12 месяцев — при поломке меняем по договору.

Подберём редуктор под вашу задачу

Пришлите обороты двигателя и требуемые на выходе или передаточное число заменяемого редуктора — рассчитаем серию и пришлём КП в течение 15 минут.

Получить расчёт

Блог

Инженерам и проектировщикам — 5% с заказа

Рекомендуете наши редукторы коллегам, заказчику или своему отделу снабжения? За каждый состоявшийся заказ по вашей рекомендации выплачиваем 5% от суммы — реферальное вознаграждение переводом на карту. Прозрачный договор, работа со снабженцами и проектными отделами напрямую, отгрузка от производителя (ООО «НИИ АТТ», Челябинск).

Стать партнёром — 5% →

Расчёт КП за 15 минут · гарантия 12 мес · паспорт на изделие