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減速機型號選擇與使用係數計算及載荷選擇

Www.Gelufu.Com 格魯夫機械 2015-06-01 22:19:02 點擊：

型號選擇

盡量選用接近理想減速比：

減速比=伺服馬達轉速/減速機出力軸轉速

扭力計算：

對減速機的壽命而言，扭力計算非常重要，並且要注意加速度的大轉矩值(TP),是否超過減速機之大負載扭力.

適用功率通常為市麵上的伺服機種的適用功率，減速機的適用性很高，工作係數都能維持在1.2以上，但在選用上也可以以自己的需要來決定：

要點有二：

A.選用伺服電機的出力軸徑不能大於表格上大使用軸徑.

B.若經扭力計算工作,轉速可以滿足平常運轉，但在伺服全額輸出時，有不足現象時，我們可以在電機側之驅動器，做限流控製，或在機械軸上做扭力保護，這是很必要的。

通用減速機的選型包括提出原始條件、選擇類型、確定規格等步驟。

相比之下，類型選擇比較簡單，而準確提供減速器的工況條件，掌握減速器的設計、製造和使用特點是通用減速器正確合理選擇規格的關鍵。

規格選擇要滿足強度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。

按機械功率或轉矩選擇規格（強度校核）

通用減速器和專用減速器設計選型方法的大不同在於，前者適用於各個行業，但減速隻能按一種特定的工況條件設計，故選用時用戶需根據各自的要求考慮不同的修正係數，工廠應該按實際選用的電動機功率（不是減速器的額定功率）打銘牌；後者按用戶的專用條件設計，該考慮的係數，設計時一般已作考慮，選用時隻要滿足使用功率小於等於減速器的額定功率即可，方法相對簡單。

通用減速器的額定功率一般是按使用（工況）係數KA=1（電動機或汽輪機為原動機，工作機載荷平穩，每天工作3~10h，每小時啟動次數≤5次，允許啟動轉矩為工作轉矩的2倍），接觸強度安全係數SH≈1、單對齒輪的失效概率≈1%,等條件計算確定的。

所選減速器的額定功率應滿足

PC=P2KAKSKR≤PN

式中PC———計算功率（KW）；

PN———減速器的額定功率（ KW）；

P2———工作機功率（KW）；

KA———使用係數，考慮使用工況的影響，見表1-1-6；

KS———啟動係數，考慮啟動次數的影響，見表1-1-7；

KR———可靠度係數，考慮不同可靠度要求，見表1-18。

目前世界各國所用的使用係數基本相同。雖然許多樣本上沒有反映出KS KR兩個係數，但由於知己（對自身的工況要求清楚）、知彼（對減速器的性能特點清楚），國外選型時一般均留有較大的富裕量，相當於已考慮了KR KS的影響。

由於使用場合不同、重要程度不同、損壞後對人身安全及生產造成的損失大小不同、維修難易不同，因而對減速器的可靠度的要求也不相同。係數KR就是實際需要的可靠度對原設計的可靠度進行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88（美國齒輪製造者協會標準）對齒輪強度計算方法的規定。目前，國內一些用戶對減速器的可靠度尚提不出具體量的要求，可按一般專用減速器的設計規定（SH≥1.25，失效概率≤1/1000），較重要場合取KR=1.25=1.56左右。

熱平衡校核

通用減速器的許用熱功率值是在特定工況條件下（一般環境溫度20℃，每小時100%,連續運轉、功率利用率100%），按潤滑油允許的高平衡溫度（一般為85℃）確定的。條件不同

時按相應係數（有時綜合成一個係數）進行修正。

所選減速器應滿足

PCt=P2KTKWKP≤Pt

式中 PCt———計算熱功率（KW）；

KT———環境溫度係數，見表1-1-9；

KW———運轉周期係數，見表1-1-10；

KP———功率利用率係數，見表1-1-11；

Pt———減速器許用熱功率（KW）。

校核軸伸部位承受的徑向載荷

通用減速器常常須對輸入軸、輸出軸軸伸中間部位允許承受的大徑向載荷給予限製，應予校核，超過時應向製造廠提出加粗軸徑和加大軸承等要求。工作機械載荷的分類見表1-1-12。

表1-1-6使用係數KA

原動機	每天工作小時數	工作機械載荷分類(見表1-1-12)	?	?
U	M	H	?	?
使用係數KA	?	?	?	?
電動機、渦旋機、液壓馬達	≤3	0．8	1	1．5
>3~10	1	1．25	1．75	?
>10	1．25	1．5	2	?
4~6缸活塞發動機	≤3	1	1．25	1．75
>3~10	1．25	1．5	2	?
>10	1．5	1．75	2．25	?
1~3缸活塞發動機	≤3	1．25	1．5	2
>3~10	1．5	1．75	2．25	?
>10	1．75	2	2．5	?

表1-1-7 啟動係數KS

每小時啟動次數	使用係數KA	?	?
0.8~1	1.25~1.75	>=2	?
KS	?	?	?
<=5<>	1	1	1
6~25	1.2	1.12	1.06
26~60	1.3	1.2	1.12
61~180	1.5	1.3	1.2
>180	1.7	1.5	1.3

表1-1-8 可靠度係數

可靠度要求	一般	較高	高
KR	1	1.56	2.25

表1-1-9 環境溫度係數KT

冷卻方式	環境溫度(C)	?	?	?	?
10	20	30	40	50	?
KT	?	?	?	?	?
無冷卻措施或用風扇冷卻	0.88	1.00	1.15	1.35	1.65
用盤管或用風扇和盤管冷卻	0.90	1.00	1.10	1.20	1.30

表1-1-10 運轉周期係數

每小時運轉周期(%)	100	80	60	40	20
運轉周期係數KW	1.00	0.94	0.86	0.74	0.56

表1-1-11 功率利用率(%)

減速器類別	功率利用率(%)	?	?	?	?	?	?	?
20	30	40	50	60	70	80	90~100	?
KP	?	?	?	?	?	?	?	?
ZD(L,S)Y 係列 YN係列	1.9	1.5	1.25	1.15	1.10	1.05	1	1
YK係列	1.7	1.4	1.20	1.10	1.05	1	1	1
NGW	NAD、NAF	1.9	1.45	1.3	1.25	1.2	1.15	1.1
MAZD、NAZF	2.5	1.65	1.4	1.3	1.2	1.15	1.1	1
NBD、NBF	2	1.5	1.3	1.2	1.1	1.1	1.05	1
NBZD、NBZF	2.35	1.7	1.4	1.2	1.1	1.1	1.05	1
NCD、NCF	2.1	1.55	1.3	1.15	1.1	1.05	1	1
NCZD、NCZF	2.27	1.54	1.33	1.2	1.13	1.07	1	1

表1-1-12 工作機械載荷分類

載荷分類	工作機械	載荷分類	工作機械	載荷分類	工作機械	載荷分類	工作機械
U M M M U M M M U M M U M M M H M M M	風機鼓風機（軸向和徑向）冷卻塔風機引風機旋轉活塞鼓風機透平鼓風機建築機械混凝土攪拌機起重機築路機械化工機械攪拌機（液體物）攪拌機（半液狀物）離心機（重型）離心機（輕型）冷卻滾筒 * * 幹燥滾筒 * * 攪拌機壓縮機活塞式壓縮機蝸輪壓縮機運輸機械板式輸送機壓載升降機	M M M H H M M M M M M M U U M H H H H M M M	鏈條輸送機回旋輸送機運貨升降機卷揚機 * * 傾斜絞車* * 鏈條輸送機（乘客）電梯螺旋輸送機鋼帶輸送機槽式鏈條輸送機拖泄式絞機起重機搖擺機構提升裝置伸縮裝置回轉裝置行走裝置控掘機鬥式提升機戽輪鏟鏟子機動絞車泵回轉式起重機	M M H M M U M M HH H H M M H M H H M H M H	甘蔗壓榨機 * * 甘蔗切割器 * * 甘蔗碾磨機捏和機結晶器，攪拌器打包機甜菜切碎機甜菜清洗機發電機、變換器頻率變換器發電機電焊發電機清洗機幹燥機清洗機金屬軋鋼機鋼坯剪切機* * 鏈式傳送機* * 冷軋機* * 連續鑄造設備* 冷床* * 剪料頭機* * 橫向輸送設備* 除鱗機* *	H H M M M H M H H M M U H H U M H H H H M M	機械手 * * 剪板機 * * 板材翻轉裝置軋輥調整裝置輥式矯直機 * * 輥道（重型） * * 輥道（輕型）* * 薄板軋機 * * 修邊機 * * 焊管機繞線機（帶材和線材）拉線機金屬加工機床副軸（天軸）鍛壓機鍛錘機床、輔助傳動裝置機床、主傳動裝置金屬刨床板材矯直機壓機衝壓機剪切機金屬板折彎機

載荷分類	工作機械	載荷分類	工作機械	載荷分類	工作機械	載荷分類	工作機械
M M H U U H H H H H H H H H H H	袋式輸送機帶式運輸機（散狀物）帶式運輸機（塊狀物）粉料鏈門提升機造紙機壓光機 * * 紙板層壓機 * * 幹燥滾筒 * * 上光滾筒 * * 碎漿機 * * 木漿研磨機 * * 吸水輥 * * 吸水壓榨紙板機 * * 威羅機塑料工業機械壓延機 * *	H M U U M M M U M H H H M H M	行走機構（鏈軌）行走機構（鐵軌）食品機械灌瓶機和裝箱機擠壓機* * 擠塑機* * 攪拌機* * 泵離心泵（輕液）離心泵（半液體）活塞泵柱塞泵 * * 壓力泵 * * 橡膠機械壓延機 * * 擠壓機 * * 揉和機 * *	H H H H H H H H H H H H H H M M	中型軋板機* * 鋼錠初軋機鋼錠裝卸機械* * 推錠機攪拌機 * * 滾軋機 * * 石頭及粘土加工機球磨機 * * 衝擊式碾磨機* 破碎機壓磚機錘磨機 * * 旋轉爐 * * 管磨機 * * 紡織機給料機織布機	M H M M M	石油機械管線泵旋轉式鑽孔設備印染機揉甕威羅機軟水處理鬆砂機 * * 螺杆泵木工機械剝皮機刨床鋸框 * * 木工機床

注：1、 U表示均布載荷；M表示中等衝擊載荷； H表示較大衝擊載荷； * *表示僅以全天工作為條件。

2．表中列出的載荷分類符號在工作機的工作情況的詳情給出後，可以修改。

各種機械傳動效率的概略值如表1-1-13所列，各種硬度對照表如表1-1-14所列。

表1-1-13 各種機械傳動效率的概略值

類別	傳動型式	效率
圓柱齒輪傳動	很好跑合的6級精度和7級精度齒輪傳動（稀油潤滑） 8級精度的一般齒輪傳動（稀油潤滑）. 9級精度的齒輪傳動（稀油潤滑）加工齒的開式齒輪傳動（幹油潤滑）鑄造齒的開式齒輪傳動	0.98~0.998 0.97 0.96 0.94~0.96 0.88~0.92
錐齒輪傳動	很好跑合的6級精度和7級精度齒輪傳動（稀油潤滑） 8級精度的一般齒輪傳動（稀油潤滑）加工齒的開式齒輪傳動（幹油潤滑）鑄造齒的開式齒輪傳動	0.97~0.98 0.94~0.97 0.92~0.95 0.88~0.92
蝸杆傳動	自鎖蝸杆單頭蝸杆雙頭蝸杆三頭和四頭蝸杆環麵蝸杆傳動	0.40~0.45 0.70~0.75 0.75~0.82 0.82~0.92 0.85~0.95

帶傳動	平帶無壓緊輪的開式傳動平帶有壓緊輪的開式傳動平帶交叉傳動 V帶傳動	0.98 0.97 0.90 0.95
鏈輪傳動	焊接鏈片式關節鏈滾子鏈無聲鏈	0.93 0.95 0.96 0.98
滑動軸承	潤滑不良潤滑正常潤滑特好（壓力潤滑）液體摩擦	0.94 0.97 0.98 0.99
滾動軸承	滾珠軸承（稀油潤滑）滾柱軸承（稀油潤滑）	0.99 0.98
摩擦傳動	平摩擦傳動槽摩擦傳動卷繩輪	0.85~0.96 0.88~0.90 0.95
聯軸器	浮動聯軸器齒輪聯軸器彈性聯軸器萬向聯軸器(α<=3)>萬向聯軸器(α>3) 梅花接軸	0.97~0.99 0.99 0.99~0.995 0.97~0.98 0.95~0.97 0.97~0.98
複合輪組	滑動軸承(i=2~6) 滾動軸承(I=2~6)	0.90~0.98 0.95~0.99
減（變）速器	單級圓柱齒輪減速器二級圓柱齒輪減速器單級行星圓柱齒輪減速器（NGW類型負號機構）單級行星擺線針輪減速器單級圓錐齒輪減速器二級圓錐-圓柱齒輪減速器無級變速器	0.97~0.98 0.95~0.96 0.96~0.98 0.90~0.97 0.95~0.96 0.94~0.95 0.92~0.95
絲杠傳動	滑動絲杠滾動絲杠	0.30~0.60 0.85~0.95

注；1.各種硬度值對照表

表1-1-14 各種硬度值對照表

洛氏 HRC	肖氏 HS	維氏 HV	布氏	洛氏 HRC	肖氏 HS	維氏 HV	布氏	?	?
HBS 30D	d(mm) 10/3000	HBS 30D	d(mm) 10/3000	?	?	?	?	?	?
70	?	1037	―	―	67	94.6	923	－	－
69	?	997	－	－	66	92.6	889	－	－
68	96.6	959	－	－	65	90.5	856	－	－

64	88.4	825	－	－	40	53.5	377	370	3.17
63	86.5	795	－	－	39	52.3	367	360	3.21
62	8408	766	－	－	38	51.1	357	350	3.26
61	83.1	739	－	－	37	50	347	341	3.30
60	81.4	713	－	－	36	48.8	338	332	3.34
59	79.7	688	－	－	35	47.8	329	323	3.39
58	78.1	664	－	－	34	46.6	320	314	3.43
57	76.5	642	－	－	33	45.6	312	306	3.48
56	74.9	620	－	－	32	44.5	304	298	3.52
55	73.5	599	－	－	31	43.5	296	291	3.56
54	71.9	579	－	－	30	42.5	289	283	3.61
53	70.5	561	－	－	29	41.6	281	276	3.65
52	69.1	543	－	－	28	40.6	274	269	3.70
51	67.7	525	501	2.73	27	39.7	268	263	3.74
50	66.3	500	488	2.77	26	38.8	261	257	3.78
49	65	493	474	2.81	25	37.9	255	251	3.83
48	63.7	478	461	2.85	24	37	249	245	3.87
47	62.3	463	449	2.89	23	36.3	243	240	3.91
46	61	449	436	2.93	22	35.5	237	234	3.95
45	59.7	436	424	2.97	21	34.7	231	229	4.00
44	58.4	423	413	3.01	20	34	226	225	4.03
43	57.1	411	401	3.05	19	33.2	221	220	4.07
42	55.9	399	391	3.09	18	32.6	216	216	4.11
41	54.7	388	380	3.13	17	31.9	211	211	4.15

關鍵詞：減速機

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