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減速機型號選擇與使用系數計算及載荷選擇

2015-06-01 22:19:02 保定格魯夫機械有限公司 www.kamijm.cn 點擊數:
減速機型號選擇與使用系數計算及載荷選擇

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: 

減速機壽命而言,扭力計算非常重要,并且要注意加速度的最大轉矩(TP),是否超過減速機最大負載扭力. 

適用功率通常為市面上的伺服機種適用功率,減速機適用性很高,工作系數都能維持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于表格上最大使用軸徑. 

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,做限流控制,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、確定規格步驟。 

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

規格選擇要滿足強度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷條件。 

機械功率或轉矩選擇規格強度校核 

通用減速器專用減速器設計選型方法的最大不同在于,前者適用于各個行業,但減速只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系數,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;后者按用戶的專用條件設計,該考慮的系數,設計時一般已作考慮,選用時只要滿足使用功率小于等于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系數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2倍),接觸強度安全系數SH≈1、單對齒輪的失效概率≈1%,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———使用系數,考慮使用工況的影響,見表1-1-6;

KS———啟動系數,考慮啟動次數的影響,見表1-1-7;

KR———可靠度系數,考慮不同可靠度要求,見表1-18。

目前世界各國所用的使用系數基本相同。雖然許多樣本上沒有反映出KS\ KR兩個系數,但由于知己(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,相當于已考慮了KR\ KS的影響。

由于使用場合不同、重要程度不同、損壞后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。系數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、GB3480AGMA2001—B88(美國齒輪制造者協會標準)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%),按潤滑油允許的最高平衡溫度(一般為85)確定的。條件不同

時按相應系數(有時綜合成一個系數)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———環境溫度系數,見表1-1-9;

KW———運轉周期系數,見表1-1-10;

KP———功率利用率系數,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最大徑向載荷給予限制,應予校核,超過時應向制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。

1-1-6使用系數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

?

?

使用系數KA

?

?

?

?

電動機、渦旋機、液壓馬達

≤3

08

1

15

>3~10

1

125

175

?

>10

125

15

2

?

4~6缸活塞發動機

≤3

1

125

175

>3~10

125

15

2

?

>10

15

175

225

?

1~3缸活塞發動機

≤3

125

15

2

>3~10

15

175

225

?

>10

175

2

25

?

1-1-7 啟動系數KS

每小時啟動次數

使用系數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

1-1-8 可靠度系數

可靠度要求

一般

較高

KR

1

1.56

2.25

1-1-9 環境溫度系數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

1-1-10 運轉周期系數

每小時運轉周期(%)

100

80

60

40

20

運轉周期系數KW

1.00

0.94

0.86

0.74

0.56

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 系列 
YN
系列

1.9

1.5

1.25

1.15

1.10

1.05

1

1

YK系列

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

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




















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 
建筑機械 
混凝土攪拌機 
起重機 
筑路機械 
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 * * 
干燥滾筒 * * 
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

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 
斗式提升機 
戽輪鏟 
鏟子 
機動絞車 
 
回轉式起重機









HH 











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 
電機、變換器 
頻率變換器 
電機 
電焊發電機 
清洗機 
干燥機 
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* *






















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 
沖壓機 
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
















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 * * 
干燥滾筒 * * 
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 * *















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* * 
 
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 * *
















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 * * 
沖擊式碾磨機
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

石油機械 
管線泵 
旋轉式鉆孔設備 
印染機 
揉甕 
威羅機 
軟水處理 
松砂機 * * 
螺桿泵 
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表示中等沖擊載荷; H表示較大沖擊載荷; * *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后,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。

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(干油潤滑) 
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(干油潤滑) 
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

蝸桿傳動

自鎖蝸桿 
單頭蝸桿 
雙頭蝸桿 
三頭和四頭蝸桿 
環面蝸桿傳動

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

復合輪組

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

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


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