Безлюфтовый редуктор – люфт и КПД

   Безлюфтовых редукторов не бывает. Все редукторы в мире имеют люфт, и если иногда производитель декларирует свои редукторы как безлюфтовые – это мера допущения, которая принимается как показатель точности передачи.

На нашем сайте часто упоминается продукция Nabtesco как безлюфтовые редукторы. Но для работы редуктора люфт необходим, иначе это противоречит условию смазываемости редуктора. Другое дело – точность редуктора. Это понятие более сложное, нежели просто отсутствие или наличие механического люфта. Безусловно, она включает в себя и люфт, но для потребителя вопрос точности – это минимальный поворот выходного вала при воздействии на выходной вал полезной нагрузки. То есть в этот параметр также должна входить и жесткость редуктора на кручение, как способность сопротивляться действующей на выходной вал полезной нагрузки. И вот по показателям точности, как совокупности люфт+упругий прогиб редуктора, редукторам Nabtesco нет равных.

Итак, рассмотрим понятие точности безлюфтовых редукторов Nabtesco:

            Люфт, механический люфт, зазор редуктора – как угол поворота, выходного вала, при котором «свободный» входной вал останется неподвижным. Люфт редукторов Nabtesco – величина статистическая и у редукторов даже из одной партии она статистически разная. В среднем величина люфта составляет около 0,3...0,5 угловых минут. Но так ли просто определить люфт, если редуктор собран практически без зазоров, и любой поворот выходного вала не происходит свободно, а лишь после приложения значительного усилия? Определение люфта в данном случае трудно и не очевидно, поэтому Nabtesco оперирует понятием мертвого хода редуктора.

            Мертвый ход редуктора – комплексная величина, показывающая угол поворота выходного вала при воздействии на него 3% от номинального крутящего момента, при жестко заделанном входном валу. Согласно каталогам Nabtesco эта величина декларируется не более 1 угловой минуты. На самом деле, мертвый ход безлюфтовых редукторов Nabtesco гораздо ниже заявленной в каталоге 1 угловой минуты, так как в каталогах Nabtesco ясно сказано: «не более 1 угловой минуты». То есть любой редуктор Nabtesco из любой партии должен удовлетворять этому условию. Но напомним, что в это значение входит как собственно люфт, так и упругая деформация звеньев редуктора при приложении небольшого, всего 3% от номинального, крутящего момента.

            Торсионная жесткость редуктора – угол закрутки выходного вала при жестко заделанном входном валу, при приложении к выходному валу полезной нагрузки, равной 100% номинального крутящего момента. Эта величина измеряется на испытательных стендах и представляет собой петлю гистерезиса, площадь которой равна работе, проделанной испытательным стендом при закрутке редуктора 100% номинального крутящего момента сначала в одну сторону, потом в другую. Этот показатель снимается для каждого (каждого!) безлюфтового редуктора Nabtesco, покидающего ворота завода-изготовителя в Японии, результаты испытаний записываются в файл – протокол испытаний, и предоставляются заказчику по требованию.

Для примера приведем выдержку из протокола испытаний одного и того же редуктора RV-25N (см. также принцип работы  и каталог безлюфтовых редукторов  серии RV-N) , нагруженного трижды:

1.png



По горизонтальной оси отложен крутящий момент на выходном валу в Нм, по вертикальной оси – угол поворота выходного вала под воздействием крутящего момента. Входной вал заблокирован.

Минимальная площадь петель гистерезиса, как уже говорилось, - это и есть показатель того, что механическая работа, как произведение силы на перемещение (то есть произведение крутящего момента на угол поворота) в наших условно безлюфтовых редукторах минимальны, при этом минимален именно сомножитель угла поворота в данном произведении. Что как раз и свидетельствует о высокой жесткости редуктора, а, следовательно, о его точности.

Конечно, возможно снизить показатели люфта и мертвого хода, специалисты Nabtesco вполне способны это сделать: иногда по спецзаказу такие редукторы производятся. Но в этом случае по экспоненте возрастает момент сопротивления редуктора, то есть растут два важных показателя: крутящий момент холостого хода (то есть момент, потребный для холостого вращения редуктора без полезной нагрузки) и КПД. Поэтому, при производстве своих безлюфтовых редукторов Nabtesco принимает некий оптимум для повышений эксплуатационных характеристик. И тот факт, что в год мы производим более 400 000 редукторов, свидетельствует, что оптимум выбран верно. 

Несмотря на то, что безлюфтовые редукторы – это мера фантазии, некоторое условное допущение производителя, мы гордимся точностью и объективностью параметров точности условно безлюфтовых редукторов Nabtesco.