Передаточное число редуктора — это отношение оборотов входного вала к оборотам выходного вала. Оно рассчитывается по формуле i = n₁ / n₂ и показывает, во сколько раз редуктор снижает скорость вращения и повышает крутящий момент. Чтобы подобрать передаточное число мотор-редуктора NMRV, нужно разделить обороты двигателя на требуемые обороты выхода и выбрать ближайшее значение из стандартного ряда: 7,5 / 10 / 15 / 20 / 25 / 30 / 40 / 50 / 60 / 80 / 100.

Ниже — формула, стандартный ряд NMRV, связь с крутящим моментом и КПД, пошаговый алгоритм и пример расчёта.

Что такое передаточное число редуктора

Передаточное число (обозначается i или u) — это отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного вала. Формула:

i = n₁ / n₂

где n₁ — обороты на входе (вал двигателя), об/мин; n₂ — обороты на выходе (тихоходный вал редуктора), об/мин.

Пример: если двигатель вращается с частотой 1500 об/мин, а на выходе нужно 30 об/мин, передаточное число равно 1500 / 30 = 50. В червячном мотор-редукторе NMRV это отношение задаётся числом заходов червяка и числом зубьев червячного колеса и не изменяется в готовом изделии.

Как передаточное число связано с крутящим моментом

Чем больше передаточное число, тем выше крутящий момент на выходе редуктора и тем ниже обороты. Момент рассчитывается по формуле:

M₂ = M₁ × i × η

где M₁ — момент на входном валу, Н·м; i — передаточное число; η (эта) — КПД редуктора.

У червячных передач NMRV есть важная особенность: с ростом передаточного числа КПД падает из-за увеличения потерь на трение в зацеплении. Поэтому выходной момент нельзя считать простым умножением — нужно учитывать реальный КПД для конкретного передаточного числа. Ориентировочные значения приведены в таблице.

Значения КПД ориентировочные и зависят от нагрузки, обкатки и режима работы. Точные данные смотрите в технической документации на конкретный габарит NMRV.

Стандартный ряд передаточных чисел NMRV

Мотор-редукторы NMRV выпускаются со стандартным рядом передаточных чисел от 7,5 до 100. Это позволяет подобрать ближайшее значение под нужные обороты выхода. В таблице — обороты выхода для стандартного двигателя 1500 об/мин.

Для двухполюсного двигателя (3000 об/мин) обороты выхода удваиваются, для шестиполюсного (1000 об/мин) — уменьшаются в 1,5 раза.

Как подобрать передаточное число: алгоритм из 4 шагов

Чтобы подобрать передаточное число NMRV, разделите обороты двигателя на требуемые обороты выхода и выберите ближайшее стандартное значение. Подробно по шагам:

Шаг 1. Определите требуемые обороты на выходе (n₂). Это скорость вращения рабочего органа: транспортёрной ленты, мешалки, барабана, шнека. Задаётся технологией процесса.

Шаг 2. Определите обороты двигателя (n₁). Для асинхронных двигателей это 3000, 1500, 1000 или 750 об/мин в зависимости от числа полюсов. Чаще всего применяется 1500 об/мин.

Шаг 3. Рассчитайте передаточное число по формуле i = n₁ / n₂.

Шаг 4. Выберите ближайшее стандартное значение из ряда NMRV. Если расчётное i попадает между двумя стандартными значениями, берут ближайшее большее (гарантированно не меньший момент) либо ближайшее меньшее (если критична скорость). Точную скорость компенсируют преобразователем частоты.

Пример расчёта передаточного числа

Задача: привод ленточного транспортёра, нужны обороты выхода 45 об/мин, двигатель 1500 об/мин.

Расчёт: i = 1500 / 45 = 33,3. В стандартном ряду ближайшие значения — 30 и 40. Берём i = 40: обороты выхода 1500 / 40 = 37,5 об/мин (медленнее, но с запасом по моменту). Если нужны именно 45 об/мин, берём i = 30 (50 об/мин) и снижаем частоту преобразователем.

Типичные ошибки при подборе передаточного числа

• Расчёт момента без учёта КПД. При i = 100 реальный момент на выходе почти вдвое ниже теоретического из-за низкого КПД червячной передачи.
• Игнорирование сервис-фактора. Передаточное число подобрано верно, но не учтён характер нагрузки (удары, частые пуски) — редуктор перегружается.
• Погоня за точными оборотами. Стандартный ряд дискретен. Точную скорость проще получить преобразователем частоты.
• Завышенное i «на всякий случай». Снижает КПД и обороты выхода без реальной необходимости.

Что делать, если нужного передаточного числа нет

Если стандартный ряд не даёт нужных оборотов, применяют преобразователь частоты или двухступенчатую схему. Преобразователь частоты плавно регулирует обороты двигателя и выхода в широком диапазоне. Двухступенчатая схема с двумя редукторами даёт очень большие передаточные числа для сверхнизких оборотов.

Подбор передаточного числа — один из шагов выбора мотор-редуктора. Полный алгоритм с учётом момента, мощности, сервис-фактора и монтажного положения смотрите в статье «Как выбрать мотор-редуктор NMRV: полное руководство».

Часто задаваемые вопросы

— Что означает передаточное число 50 у редуктора NMRV?
Выходной вал вращается в 50 раз медленнее двигателя. При 1500 об/мин на входе на выходе будет 30 об/мин, а крутящий момент возрастёт примерно в 50 раз за вычетом потерь на КПД.

— Как рассчитать передаточное число редуктора?
Разделите обороты входного вала на обороты выходного вала по формуле i = n₁ / n₂. Например, 1500 об/мин ÷ 30 об/мин = передаточное число 50.

— Можно ли изменить передаточное число готового редуктора?
Нет. Передаточное число задаётся конструкцией червячной пары и не регулируется. Изменить обороты выхода можно только преобразователем частоты на двигателе.

— Какое передаточное число даёт наибольший крутящий момент?
Чем больше передаточное число, тем выше теоретический момент. Но из-за падения КПД при i = 80–100 прирост замедляется. Для максимальной эффективности выбирают минимальное передаточное число, обеспечивающее нужные обороты.

— Как передаточное число влияет на нагрев редуктора?
Чем выше передаточное число, тем ниже КПД и больше энергии уходит в тепло. Редукторы NMRV с i = 80–100 греются сильнее, поэтому важно соблюдать монтажное положение и не превышать сервис-фактор.