Передаточное число (i, или u по ГОСТ) — ключевая характеристика любого редуктора и мотор-редуктора, определяющая, во сколько раз изменяются частота вращения и крутящий момент между входным и выходным валами.
Передаточное число — это безразмерная величина, равная отношению частоты вращения ведущего (входного) вала к частоте вращения ведомого (выходного) вала: i = n₁ / n₂. Эквивалентно его можно определить через отношение чисел зубьев колёс зубчатой передачи: i = z₂ / z₁, где z₂ — число зубьев ведомого колеса, z₁ — ведущей шестерни. Для червячной передачи передаточное число равно отношению числа зубьев червячного колеса к числу заходов червяка: i = z₂ / z₁(заходов). Величина безразмерная, в обозначениях привода её записывают как i = 25, 1:25 или просто «25».
Физический смысл прост: редуктор понижает обороты ровно во столько раз, во сколько повышает момент (за вычетом потерь на КПД). При входной частоте 1500 об/мин и i = 25 выходной вал делает 60 об/мин. Крутящий момент при этом растёт пропорционально: M₂ ≈ M₁ · i · η, где η — КПД передачи. Именно поэтому передаточное число и момент на выходе нельзя рассматривать в отрыве друг от друга — это две стороны одной характеристики.
При подборе привода передаточное число определяется требуемой выходной частотой вращения механизма. Расчётное значение находят как i = n_двигателя / n_выходное. Полученное число округляют до ближайшего стандартного значения из ряда конкретной серии, после чего проверяют фактические обороты на выходе и сходимость по моменту. Поскольку точное i из ряда совпадает редко, на практике закладывают допустимое отклонение по выходной скорости (как правило, в пределах ±3…5 %), а итоговую проверку ведут по выходному моменту и допускаемой нагрузке выбранного типоразмера.
Последовательность подбора по передаточному числу:
Удобнее всего вести этот расчёт через подбор редуктора — онлайн-калькулятор сам подберёт ближайшее передаточное число из ряда и сразу покажет фактические обороты и момент на выходе. Полный перечень доступных значений по сериям ZR, ПР и МР приведён в каталоге.
Для одноступенчатых цилиндрических передач передаточное число обычно лежит в диапазоне i = 1,25…6,3, для двухступенчатых — 8…40, для трёхступенчатых — 40…250 и выше. Цилиндрические соосные и планетарные редукторы перекрывают близкие диапазоны при компактной компоновке. Червячные одноступенчатые передачи дают i = 8…80 (в отдельных исполнениях до 100), что и определяет их популярность там, где нужно большое понижение в одном корпусе. Конкретные серии стандартизируют передаточные числа по предпочтительным рядам (например, R10/R20 по ГОСТ), поэтому в каталоге значения идут не подряд, а ступенчато: 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40 и т. д.
Передаточное число напрямую связано с тремя другими характеристиками привода. Во-первых, с КПД: чем больше ступеней нужно для получения высокого i, тем ниже суммарный КПД, особенно у червячных передач при больших передаточных числах. Во-вторых, с выходным моментом — рост i увеличивает момент, но требует проверки по прочности выходного вала и допускаемой консольной нагрузке. В-третьих, с числом ступеней и габаритами: одноступенчатый редуктор не способен дать i = 100 с приемлемым КПД, поэтому большие значения реализуют многоступенчатыми или комбинированными схемами. При импортозамещении приводов SEW, NORD, Bonfiglioli или Motovario передаточное число — первый параметр, по которому подбирается отечественный аналог: фактические обороты и момент на выходе должны совпасть с замещаемым изделием, а уже затем сверяются присоединительные и монтажные размеры.
Важно различать номинальное (каталожное) и фактическое передаточное число. Каталожное значение часто округлено для удобства обозначения, тогда как фактическое определяется реальными числами зубьев и может незначительно отличаться. Для большинства промышленных механизмов это отклонение несущественно, но для синхронизированных или дозирующих приводов фактическое i уточняют по паспорту изделия.
Пришлите параметры, фото шильдика или маркировку — инженер рассчитает подбор и пришлёт КП.
Получить расчёт
Передаточное число (обозначается u или i) — это отношение угловой скорости входного вала к угловой скорости выходного вала, то есть во сколько раз редуктор снижает частоту вращения. Например, при u=20 двигатель на 1500 об/мин даёт на выходе 75 об/мин. Одновременно во столько же раз (за вычетом потерь на КПД) возрастает крутящий момент на выходном валу.
Передаточное число определяется делением частоты вращения двигателя на требуемую частоту вращения исполнительного механизма: u = n_двиг / n_вых. Например, при двигателе 1500 об/мин и нужных 30 об/мин на тихоходном валу u = 50. Подобрать ближайшее стандартное значение из ряда и проверить момент удобно через калькулятор подбора /podbor.
Цилиндрические и червячные редукторы выпускаются в широком диапазоне передаточных чисел: одноступенчатые червячные обычно от 7,5 до 80, многоступенчатые цилиндрические и мотор-редукторы — от единиц до нескольких сотен. Конкретный ряд и доступные значения для каждого типоразмера приведены в каталоге /catalog/. Если стандартного значения недостаточно, применяют двухступенчатые комбинации.
Эти параметры взаимосвязаны и проверяются совместно: передаточное число задаёт нужную скорость, а от него зависит выходной момент. Сначала по требуемой скорости определяют u, затем проверяют, что выходной момент редуктора с учётом КПД и сервис-фактора покрывает нагрузку механизма. Недостаточно выбрать только u — типоразмер выбирается по моменту и радиальным нагрузкам на валу.
Да, передаточные числа редукторов ZR/ПР/МР согласованы со стандартными рядами, что позволяет подобрать замену под импортный привод SEW, NORD или аналогичный. Подбор ведётся по комплексу параметров: передаточное число, выходной момент, монтажное исполнение и присоединительные размеры. Пришлите маркировку заменяемого редуктора — мы предложат эквивалент по каталогу /catalog/ или через /podbor.
Стандартные передаточные числа являются номинальными и часто не дают точного целого отношения, поэтому реальная выходная скорость может незначительно отличаться от желаемой. Кроме того, частота вращения асинхронного двигателя под нагрузкой ниже синхронной на величину скольжения (обычно 2-5%). При проектировании следует закладывать этот допуск, а при необходимости точной скорости применять частотный преобразователь.
У червячных редукторов с ростом передаточного числа КПД снижается, поскольку увеличивается угол скольжения в зацеплении, что ведёт к большему тепловыделению. У цилиндрических редукторов КПД каждой ступени высок (около 0,97-0,98), поэтому потери растут медленнее. При больших u и продолжительном режиме работы проверяют тепловую мощность, чтобы избежать перегрева масла.
На всю продукцию (редукторы и мотор-редукторы ZR/ПР/МР) предоставляется гарантия 12 месяцев, поставка осуществляется по всей России. Срок зависит от типоразмера и передаточного числа: ходовые позиции отгружаются со склада, нестандартные — изготавливаются под заказ. Точный срок и стоимость уточняются по запросу после подбора через /podbor.
Передаточное число редуктора — это отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного, показывающее, во сколько раз механизм снижает скорость и повышает крутящий момент. Для редукторов и мотор-редукторов серий ZR, ПР и МР производства zavod-red.ru передаточное число определяет выбор модели под конкретную нагрузку и обороты.
Передаточное число (обозначается i или u) рассчитывается как отношение числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущей шестерни, что эквивалентно отношению угловых скоростей входного и выходного валов. В одноступенчатых цилиндрических и червячных передачах оно реализуется в небольших диапазонах, а в многоступенчатых редукторах перемножается по ступеням, позволяя получать высокие значения при компактных габаритах. Чем выше передаточное число, тем сильнее снижается выходная частота вращения и тем больше возрастает крутящий момент на выходном валу — без учёта потерь они связаны обратно пропорционально.
При подборе редуктора передаточное число согласуют с требуемыми оборотами рабочего органа и моментом нагрузки: зная номинальную частоту вращения электродвигателя и нужные обороты на выходе, его определяют делением одной величины на другую и округляют до ближайшего стандартного ряда. Фактическое (реальное) передаточное число часто отличается от номинального из-за округления чисел зубьев, поэтому в технической документации указывают оба значения. Для импортозамещения узлов SEW и NORD редукторы серий ZR, ПР и МР подбираются по эквивалентному передаточному числу и моменту, что обеспечивает взаимозаменяемость без изменения кинематики привода.
| Обозначение | i (u) — безразмерная величина |
|---|---|
| Цилиндрическая ступень (одна) | до 6,3...8 |
| Червячная передача (одна) | 8...80 |
| Многоступенчатые редукторы | до 200...300 и выше |
| Стандартный ряд (ГОСТ) | 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3... |
| Отклонение фактического от номинального | обычно ±2...4 % |
| Частота вращения выходного вала | n_вых = n_вх / i — снижается во столько раз |
|---|---|
| Крутящий момент на выходе | растёт ~ пропорционально i (с учётом КПД) |
| Число зубьев колёс | i = z2 / z1 для пары шестерён |
| КПД передачи | снижается с ростом числа ступеней; у червячных ниже |
| Число ступеней | перемножение i ступеней даёт общее значение |
| Мощность на валах | сохраняется (за вычетом потерь), момент и обороты меняются |
