Наши достижения в разработке мотор-редуктора 6МП напечатаны в Вестнике НТУ

Вестник Национального технического университета «Харьковский политехнический институт» №41 за 2013год посвященный проблемам механического привода напечатал исследование ООО «ПК «Авикпром» и ООО «НИИ «Редуктор» о НОВОЙ СЕРИИ ПЛАНЕТАРНЫХ МОТОР-РЕДУКТОРОВ ТИПОРАЗМЕРОВ 6МП-31,5; 6МП-40; 6МП-50.

Выдержка из Вестника НТУ «ХПИ»

УДК 621.833

В.М. ФЕЙ, главный инженер ООО «НИИ «Редуктор», Киев; А.В. ФЕСЬКОВ, технический директор ООО «ПК «АВИКПРОМ», Киев

НОВАЯ СЕРИЯ ПЛАНЕТАРНЫХ МОТОР-РЕДУКТОРОВ ТИПОРАЗМЕРОВ 6МП-31,5; 6МП-40; 6МП-50

В статье представлена новая серия планетарных мотор-редукторов типоразмеров 6МП-31,5; МП-40; 6МП-50. Ключевые слова: планетарный мотор-редуктор.

Введение. В 2012-2013 гг. ООО «Научно -исследовательский институт «Редуктор» (ООО «НИИ «Редуктор») совместно с ООО «Промышленная компания «АВИКПРОМ» выполнена ОКР по созданию новой серии планетарных мотор-редукторов 6МП-31,5; 6МП-40; 6МП-50, завершившаяся испытанием опытных и промышленных образцов, приемкой ОКР межведомственной прие-мочной комиссией и рекомендацией для серийного производства (cм. рисунок).

Целью работы являлось дальнейшее повышение технического уровня и качества продукции, снижение шумовых характеристик и обеспечение ее конкурентоспособности на отечественном рынке и за рубежом.

Редукторостроение, являющееся подотраслью машиностроения, предназна-чено для удовлетворения нужд в механических приводах общемашинострои-тельного и специального применения (редукторы, мотор-редукторы, вариаторы, муфты), предназначенных для механизации и автоматизации производства.
Развитие редукторостроения тесно связано с достижениями в области
исследования геометрии и прочности зуб-чатых и червячных передач , технологии их изготовления и контроля, материалов и термической обработки, смазки; создание методов расчета и стендовых испытаний.

Содержание исследований. В период 1981-1986гг. была проведена модернизация всего ряда типажных цилиндрических и планетарных редукторов с повышением нагрузочной способности в 1,25-1,6 раза при сохранении габаритных и присоедини-тельных размеров, массы, а также техноло-гии их производства, успешно реализованная на всех специализированных заводах.В 1987-1990гг. основной задачей являлось достижение самого высокого мирового уровня с созданием широко развитой номенклатуры редукторов, мотор-редукторов и приводов,  построенной  по  блочно-модульному принципу, обеспечивающему высокий уровень унификации за счет конструктив-ной, силовой, кинематической и эксплуатационной преемственности.

В НИИ «редуктор» был проведен анализ тенденций развития зарубежно-го редукторостроения, номенклатура выпускаемых изделий, оценка их техни-ческого уровня, надежности и технологии производства; продолжены работы по исследованию и выбору материала и химико -термической обработки зуб-чатых колес, виду зацепления цилиндрических и червячных передач, методам расчета на прочность, нормам точности и др. с привлечением ведущих орга-низаций и специалистов страны.

Параметрические ряды БМП на базе планетарных передач представляют 12 типов 164 типоразмеров редукторов и мотор-редукторов, охватывающих следующие диапазоны номинальных частот вращения и крутящих моментов на выходном валу

n₂=80-315об/мин, М₂=150-125000 Н∙м – для одноступенчатых; n₂=16-200об/мин, М₂=150-125000 Н∙м – для двухступенчатых; n₂=2,24-45об/мин, М₂=150-125000 Н∙м – для трехступенчатых; n₂=0,56-31,5об/мин, М₂=250-125000 Н∙м – для четырехступенчатых. Параметрические ряды построены по ряду радиусов расположения осей са-

теллитов планетарных передач R20/3 (31,5-250) со знаменателем ряда 1,12, что в свою очередь определяет ряд крутящих моментов со знаменателем ряда 1,4.

Для мотор-редукторов установлен оптимальный параметрический ряд мощностей согласно действующим стандартам на электродвигатели. Ряды имеют переменную густоту градации – интервал рядов в области низких зна-чений параметров більше, чем в области високих значений.

Параметрические ряды передаточних чисел разработаны на основе ГОСТ 25022-81 «Редукторы планетарные. Основные параметры». Исходя из расчета приняты следующие диапазоны передаточных чисел:
R20 (4-9) – одноступенчатых;
R20 (6,3-56) – двухступенчатых;
R20 (25-315) – трехступенчатых;
R20 (100-1250) – четырехступенчатых.

При этом минимальную массу и размеры зубчатих передач имеет модуль с передаточным числом 4, который целесообразно применять в многоступен-чатых блоках.

Существенное повышение нагрузочной способности и снижение удель-ной массы до уровня ведучих инофирм обеспечивается следующими техни-ческими мероприятиями:

рациональной схемы редуктора (мотор-редуктора); оптимизации геометрических параметров зубчатых передач;

применением высокопрочных легированных материалов, подвергаемых химико-термической обработке до твердости поверхности зубьев HRCэ>60;

увеличения угла зацепления до 30° для обеспечения коэффициента пере-крытия ε≥2;

повышения точности изготовления водил, корпусов и зубчатых передач для снижения неравномерности распределения нагрузки вдоль зубьев сател-литов до K_Нβ≤1,4;

применения рациональной конструкции корпусов (тонкостенные штам-пованные выполняемые методом глубокой вытяжки), подшипниковых узлов, систем смазки и охлаждения и др.

Параметрические ряды БМП на базе червячных передач предусматривают следующие ряды основных параметров червячных одноступенчатых, цилиндри-ческо-червячных и червячных двухступенчатых редукторов и мотор-редукторов:

ряд межосевых расстояний а_w=31,5-500мм со знаменателем ряда 1,12; ряд передаточных чисел U=8-4000 со знаменателем ряда 1,25;

ряд частот вращения выходного вала мотор-редукторов n₂=0,4-180об/мин со знаменателем ряда 1,25;

ряд крутящих моментов на выходном валу М₂=25-90000Н∙м со знамена-телем ряда 1,4;

применения рациональной конструкции корпусов (тонкостенный, штам-пованные выполняемые методом глубокой вытяжки), подшипниковых узлов, систем смазки и охлаждения и др.

По сравнению с другими выпускаемыми мотор-редукторами 3МП, 3МПМ, 4МП серия 6МП имеет следующие преимущества:
– расширен диапазон частот вращения выходного вала от 2,24 до 450об/мин;

– более высокая нагрузочная способность, допускаемый крутящий мо-мент на выходном валу повышен в среднем на 30%;

– снижена удельная материалоемкость в среднем на 20%;
– 90% ресурс зубчатых передач находится в пределах 25000-50000 часов;

– снижены шумовые характеристики (корректированный уровень звуко-вой мощности) до 6дБА;

– сохранены основные габаритно-присоединительные размеры выпуска-емых мотор-редукторов серий 3МП, 4МП.

Указанное повышение технического уровня и качества достигнуто за счет следующих конструкторско-технологических мероприятий:

1) оптимизации основных параметров мотор-редукторов и зубчатых передач (радиуса расположения осей сателлитов, ширины зубчатых колес, модулей, пере-даточных чисел, числа зубьев колес и их коррекции с учетом их унификации и др.); 

2)  применения для шестерен и сателлитов высокопрочных легированных сталей, подвергаемых ионно-вакуумной нитроцементации или азотированию до твердости 58…61НRC, что обеспечивает сохранение наиболее упрочнен-ного поверхностного слоя зубьев;

3)   повышения точности изготовления зубчатых деталей за счет ионно-вакуумной нитроцементации или азотирования, обеспечивающих минималь-ные поводки и не требующие шлифования зубьев после термообработки;

4)  конструкторско-технологических мероприятий, обеспечивающих бо-лее равномерное распределение нагрузки между сателлитами и элементами передач, в т.ч. ограничение плавания консольных водил в сборе и др.;

5)    исключения в большинстве исполнений мотор-редукторов электро-двигателей с частотой вращения 3000об/мин;

6)  использования легированных редукторных и промышленных масел, а также полужидкой смазки «Трансол-200», обеспечивающих надежную работу мотор-редукторов и снижающих стоимость технического обслуживания в эксплуатации;

7)  контроля качества изготовления базовых деталей и узлов, а также из-делия в целом при приемо-сдаточных испытаниях.

Серийное  производство  мотор-редукторов  серии  6МП  осуществляет
ООО   «Промышленная компания «АВИКПРОМ».

В таблице приведены сравнительные данные мотор-редуктора 6МП-40 с лучшими зарубежными образцами, подтверждающие высокий технический уровень разработанного мотор-редуктора.

Таблица – Сравнительная таблица мотор-редукторов 6МП -40 с лучшими отечественными и зарубежными образцами