Как подобрать редуктор ведущего колеса AGV: пример расчёта для 600 кг

Для подбора редуктора колеса AGV определите полную движущуюся массу, скорость, диаметр колеса, уклон и разгон. Затем оцените скорость и момент на колесе и проверьте двигатель, редуктор, колёса и крепление по фактическим характеристикам.

Пример ниже расчётный: это не результаты испытаний клиента и не характеристика конкретной модели ANDANTEX. Предполагается, что два ведущих колеса делят усилие поровну. Для реальной машины дополнительно проверяют разгон, сцепление, распределение массы, торможение и рабочий цикл.

Исходные данные

Используйте массу всей движущейся системы, а не только полезного груза. Сопротивление качению зависит от материала колёс, пола, подшипников и нагрузки. Уклон 5% — это подъём на 5 единиц на 100 единиц по горизонтали, а не угол 5 градусов.

1. Скорость колеса и передаточное число

5 км/ч ÷ 3,6 = 1,389 м/с. Длина окружности колеса: π × 0,160 ≈ 0,503 м. При отсутствии проскальзывания частота колеса = скорость (м/с) × 60 ÷ длина окружности (м).

Получаем 1,389 × 60 ÷ 0,503 ≈ 166 об/мин. При скорости двигателя 3000 об/мин предварительное передаточное число равно 3000 ÷ 166 ≈ 18,1:1. Это расчётная отправная точка, а не гарантия наличия редуктора с таким отношением.

При отношении 24:1 для 5 км/ч потребуется около 3980 об/мин двигателя. Проверьте, доступна ли эта скорость при требуемом моменте и допускается ли она двигателем и редуктором в данном режиме.

2. Сила при установившемся подъёме

Пусть m — масса в кг, g = 9,81 м/с², Crr — коэффициент сопротивления качению, θ — угол уклона. Предварительно: F уклона = m × g × sin(θ); F качения = Crr × m × g × cos(θ).

Для уклона 5% tan(θ) = 0,05. В нашем примере сопротивление подъёму составляет около 294 Н, качению — около 118 Н, суммарно примерно 412 Н. Разгон, дополнительные механические сопротивления и другие потери сюда не включены.

3. Момент на ведущем колесе

При радиусе колеса 0,080 м и равном распределении усилия между двумя колёсами: момент на одно колесо ≈ 412 Н × 0,080 м ÷ 2 ≈ 16,5 Н·м.

Это лишь оценка установившегося момента на каждом колесе при указанных условиях. Это не номинальный и не максимальный момент редуктора. Разгон, неравномерное распределение нагрузки, удары, потери и коэффициенты режима не учтены. Проверьте весь цикл относительно допустимых продолжительных, циклических, пиковых и аварийных моментов производителя.

4. Разгон, торможение и сцепление

• Добавьте силу линейного ускорения m × a и учтите инерцию колёс и передачи. Проверьте действительное распределение нагрузки между колёсами.
• Проверьте момент двигателя на требуемых скоростях, ограничения тока привода, нагрев и напряжение батареи под нагрузкой.
• На уклоне проверьте нормальную нагрузку на ведущие колёса и доступное сцепление. Достаточный момент редуктора не исключает пробуксовки.
• Проверьте управление на спуске, рекуперацию, тормозной путь и удерживающий тормоз всей системы. Не считайте редуктор удерживающим тормозом без подтверждения производителя и проекта безопасности машины.
• Сверьте колесо, ступицу, выходное крепление и подшипники с радиальными, осевыми нагрузками и опрокидывающим моментом. Без схемы опор масса машины не определяет допустимую нагрузку редуктора.

Какие продукты ANDANTEX сравнить

AGV115-24 — интегрированный модуль с отношением 24:1 и интерфейсом двигателя 19-70-90. При входной скорости 3000 об/мин выходная составляет 125 об/мин. По таблице выше можно предварительно оценить скорость машины; окончательно необходимо проверить двигатель и его чертёж, ступицу, момент, подшипниковые нагрузки и рабочий цикл.

Для другой конструкции привода рассмотрите сервогипоидные редукторы KRV. Применение на гусеничном шасси рассмотрено в сравнении KRV и NMRV. Для гусениц требуются отдельные допущения по эффективному радиусу, поверхности, повороту и нагрузке; колёсный пример нельзя использовать как паспортную характеристику гусеничного шасси.

Данные для подбора

Укажите полную массу машины и груза, размеры колёс или гусениц, число ведущих колёс, скорость, максимальный уклон, разгон и торможение, рабочий цикл, модель и чертёж двигателя, питание, габариты и условия эксплуатации. Приложите чертёж колеса или ступицы. Отправить данные ANDANTEX.