Крутящий момент редуктора: что это такое и как рассчитать для правильного подбора

При подборе редуктора для промышленного применения главным и решающим параметром является крутящий момент. Именно он определяет, способен ли редуктор преодолеть сопротивление нагрузки и привести в движение ваш механизм. Неправильный расчёт момента — самая частая причина преждевременного выхода редуктора из строя: поломки зубьев, деформации валов, разрушения подшипников. В этой статье мы простым языком объясним, что такое крутящий момент, от чего он зависит, и дадим пошаговый алгоритм для его самостоятельного расчёта.

Что такое крутящий момент редуктора?

Крутящий момент (M, Т) — это векторная физическая величина, характеризующая вращательное усилие. Проще говоря, это «сила», которая заставляет вал вращаться.

 • На входном валу редуктора — это момент, который создаёт двигатель и который редуктор должен принять.
• На выходном валу редуктора — это момент, который редуктор создаёт после преобразования (увеличения) и который преодолевает сопротивление рабочей машины (например, заставляет вращаться барабан конвейера или лопасти мешалки).

Единицы измерения: Ньютон-метр [Н·м] – основная. Также часто используются [кН·м] для больших моментов и [кгс·м] (1 кгс·м ≈ 9.81 Н·м).

Ключевой принцип работы редуктора — трансформация момента. Он снижает скорость вращения (обороты) и пропорционально увеличивает крутящий момент. Это увеличение определяется передаточным числом (i) и КПД (η) редуктора.
         

Фундаментальные формулы и связь с мощностью

Связь между мощностью, моментом и частотой вращения описывается классической формулой:
P = (M * n) / 9550
где:

 • P — мощность на валу, кВт
 • M — крутящий момент на валу, Н·м
 • n — частота вращения вала, об/мин
 • 9550 — коэффициент перевода размерности (происходит из 60*1000/(2π)).

Отсюда следует:

1. При постоянной мощности чем ниже скорость (n), тем выше момент (M), и наоборот. Редуктор, понижая скорость на выходе, повышает выходной момент.
2. Момент на выходном валу редуктора всегда больше, чем момент на входном валу (за вычетом потерь на КПД).

Расчёт выходного момента редуктора, если известны параметры двигателя:

M_вых = (9550 * P_дв * η_ред) / n_вых
где:

 • M_вых — искомый момент на выходном валу редуктора, Н·м.
 • P_дв — номинальная мощность двигателя, кВт.
 • η_ред — КПД редуктора (обычно 0.94-0.98 для одной ступени цилиндрического, 0.8-0.92 для червячного).
 • n_вых — требуемая (расчётная) частота вращения выходного вала, об/мин. Рассчитывается как: n_вых = n_дв / i, где n_дв — обороты двигателя (например, 1500 об/мин), i — передаточное число редуктора.

Но! Это расчёт момента по мощности двигателя. Часто исходной данными является именно нагрузка от рабочей машины. Поэтому правильный порядок — считать требуемый момент от нагрузки.

Практический пошаговый алгоритм подбора редуктора по моменту

Цель: определить необходимый номинальный выходной момент редуктора, чтобы сравнить его с каталогом.

Шаг 1: Определите вид нагрузки и её расчётный момент (M_нагр).
Это самый сложный и ответственный этап. Рассмотрим основные случаи.

 • Для вращающегося механизма (барабан, шнек, ротор):
M_нагр = F * R [Н·м]
где: F — сила, которую нужно создать (например, вес груза на ленте, усилие прессования), Н; R — радиус (плечо) приложения силы, м.
 • Для подъёмно-транспортного механизма (лебёдка, кран):
M_нагр = (m * g * D) / (2 * i_пол) [Н·м]
где: m — масса груза, кг; g ≈ 9.81 м/с² — ускорение свободного падения; D — диаметр барабана лебёдки, м; i_пол — передаточное число полиспаста (если есть).
 • Для поступательно движущегося механизма (конвейер):
M_нагр = (F_дв * D_бар) / (2 * η_цеп) [Н·м]
где: F_дв — движущая сила (сопротивление движению ленты с грузом), Н; D_бар — диаметр приводного барабана, м; η_цеп — КПД цепной/ременной передачи от вала редуктора к барабану.

Если момент нагрузки известен из паспорта оборудования или по результатам замеров — используйте это значение.

Шаг 2: Учтите коэффициент безопасности (сервис-фактор, SF).
Это самый важный практический коэффициент. Он учитывает неидеальность реальных условий:

 • Возможные пиковые, ударные нагрузки.
 • Режим работы (постоянный, переменный, циклический).
 • Количество стартов/остановов в час.
 • Тип двигателя (электродвигатель, ДВС — создают разные пусковые моменты).

Требуемый номинальный момент редуктора:
M_треб = M_нагр * SF
Сервис-фактор выбирается по таблицам производителя. Например, для равномерно работающего ленточного транспортера с электродвигателем SF может быть 1.2-1.5. Для молотковой дробилки или пресса с ударной нагрузкой SF может доходить до 2.0-2.5 и более.

Шаг 3: Сравните с каталогом.
В каталоге редуктора найдите модель, у которой номинальный выходной момент (M_ном) равен или превышает ваше расчётное значение M_треб. M_ном.каталог >= M_треб
Важно: Обращайте внимание, для какого режима работы (S1 — непрерывный, S2 — кратковременный) указан момент в каталоге. Вам нужен момент для режима S1.

Частые ошибки при расчёте и подборе

1. Подбор «по мощности» или «по передаточному числу» без расчёта момента. Мощность не определяет момент на выходе без учёта скорости. Можно подобрать редуктор нужной мощности, но с малым моментом, если передаточное число выбрано неверно.
2. Пренебрежение сервис-фактором. Использование расчётного момента нагрузки без запаса — гарантия поломки при первом же технологическом сбое или при пуске.
3. Неучёт КПД промежуточных передач. Если между валом редуктора и рабочим органом есть цепная, ременная или зубчатая передача, их КПД (обычно 0.95-0.97 каждая) снижает эффективный момент.
4. Смешивание единиц измерения. Путаница между Н·м и кгс·м (1 кгс·м = 9.81 Н·м).
5. Игнорирование радиальной нагрузки на выходной вал. Помимо момента, на вал редуктора действует радиальная сила (например, натяжение цепи). Её значение также должно быть меньше допускаемого по каталогу.

Пример упрощённого расчёта

Задача: Подобрать редуктор для ленточного конвейера.

 • Масса груза на ленте: 500 кг.
 • Диаметр приводного барабана: 0.25 м.
 • Требуемая скорость движения ленты: 0.5 м/с.
 • Электродвигатель: 4 кВт, 1500 об/мин.
 • Режим работы: равномерный, 24/7.

1. Расчёт момента нагрузки:
 • Усилие для перемещения (F) ≈ m * g * f (f — коэффициент трения, пусть 0.05) = 500 * 9.81 * 0.05 ≈ 245 Н.
 • M_нагр = F * (D/2) = 245 * (0.25/2) ≈ 30.6 Н·м (на валу барабана).


2. Определение передаточного числа и оборотов на выходе:
 • Обороты барабана: n_бар = V / (π*D) = 0.5 / (3.14*0.25) ≈ 0.64 об/с ≈ 38 об/мин.
 • Требуемое i = n_дв / n_бар = 1500 / 38 ≈ 39.5.


3. Учёт сервис-фактора (SF):
Для ленточного конвейера с электродвигателем выбираем SF = 1.4.
M_треб = 30.6 Н·м * 1.4 = 42.8 Н·м.


4. Выбор по каталогу:
Ищем цилиндрический редуктор с передаточным числом ~40 и номинальным выходным моментом не менее 43 Н·м в режиме S1.

Заключение

Крутящий момент — главный критерий выбора редуктора. Его расчёт — это не высшая математика, а системный учёт параметров нагрузки, режима работы и запаса прочности. Правильно подобранный по моменту редуктор прослужит весь свой расчётный ресурс, обеспечивая надёжную и бесперебойную работу вашего оборудования.

Специалисты ТПК «Техпривод» всегда готовы помочь вам с этими расчётами. Присылайте параметры вашего механизма — тип, массу, размеры, скорость, режим работы — и наши инженеры бесплатно подберут оптимальную модель редуктора с гарантией его соответствия вашей задаче. Не рискуйте оборудованием, доверьте подбор профессионалам.