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减速机选型教程详情如下:
尽量选用接近理想减速比:减速比=伺服马达转速/减速机出力轴转速
扭力计算:对减速机的寿命而言,扭力计算非常重要,并且要注意加速度的最大转矩值(TP),是否超过减速机之最大负载扭力.
适用功率通常为市面上的伺服机种的适用功率,减速机的适用性很高,工作系数都能维持在1.2以上,但在选用上也可以以自己的需要来决定:
要点有二:
A.选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径.
B.若经扭力计算工作,转速可以满足平常运转,但在伺服全额输出时,有不足现象时,我们可以在电机侧之驱动器,做限流控制,或在机械轴上做扭力保护,这是很必要的。
通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。
相比之下,类型选择比较简单,而准确提供减速器的工况条件,掌握减速器的设计、制造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。
规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。
按机械功率或转矩选择规格(强度校核)
通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不同在于,前者适用于各个行业,但减速只能按一种特定的工况条件设计,故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数,工厂应该按实际选用的电动机功率(不是减速器的额定功率)后者按用户的专用条件设计,该考虑的系数,设计时一般已作考虑,选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可,方法相对简单。
通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机,工作机载荷平稳,每天工作3~10h,每小时启动次数≤5次,允许启动转矩为工作转矩的2倍),接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。
所选减速器的额定功率应满足
PC=P2KAKSKR≤PN
式中PC———计算功率(KW);
PN———减速器的额定功率( KW);
P2———工作机功率(KW);
KA———使用系数,考虑使用工况的影响,见表1-1-6;
KS———启动系数,考虑启动次数的影响,见表1-1-7;
KR———可靠度系数,考虑不同可靠度要求,见表1-18。
目前世界各国所用的使用系数基本相同。虽然许多样本上没有反映出KS\ KR两个系数,但由于知己(对自身的工况要求清楚)、知彼(对减速器的性能特点清楚),国外选型时一般均留有较大的富裕量,相当于已考虑了KR\ KS的影响。
由于使用场合不同、重要程度不同、损坏后对人身安全及生产造成的损失大小不同、维修难易不同,因而对减速器的可靠度的要求也不相同。系数KR就是实际需要的可靠度对原设计的可靠度进行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美国齿轮制造者协会标准)对齿轮强度计算方法的规定。目前,国内一些用户对减速器的可靠度尚提不出具体量的要求,可按一般专用减速器的设计规定(SH≥1.25,失效概率≤1/1000),较重要场合取KR=1.25=1.56左右。
热平衡校核
通用减速器的许用热功率值是在特定工况条件下(一般环境温度20℃,每小时100%,连续运转、功率利用率100%),按润滑油允许的最高平衡温度(一般为85℃)确定的。条件不同
时按相应系数(有时综合成一个系数)进行修正。
所选减速器应满足
PCt=P2KTKWKP≤Pt
式中 PCt———计算热功率(KW);
KT———环境温度系数,见表1-1-9;
KW———运转周期系数,见表1-1-10;
KP———功率利用率系数,见表1-1-11;
Pt———减速器许用热功率(KW)。
校核轴伸部位承受的径向载荷
通用减速器常常须对输入轴、输出轴轴伸中间部位允许承受的最大径向载荷给予限制,应予校核,超过时应向制造厂提出加粗轴径和加大轴承等要求。工作机械载荷的分类见表1-1-12。
表1-1-6使用系数K
原动机 | 每天工作小时数 | 工作机械载荷分类(见表1-1-12) | ? | ? |
U | M | H | ? | ? |
使用系数KA | ? | ? | ? | ? |
电动机、涡旋机、液压马达 | ≤3 | 0.8 | 1 | 1.5 |
>3~10 | 1 | 1.25 | 1.75 | ? |
>10 | 1.25 | 1.5 | 2 | ? |
4~6缸活塞发动机 | ≤3 | 1 | 1.25 | 1.75 |
>3~10 | 1.25 | 1.5 | 2 | ? |
>10 | 1.5 | 1.75 | 2.25 | ? |
1~3缸活塞发动机 | ≤3 | 1.25 | 1.5 | 2 |
>3~10 | 1.5 | 1.75 | 2.25 | ? |
>10 | 1.75 | 2 | 2.5 | ? |
表1-1-7 启动系数K
每小时启动次数 | 使用系数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 可靠度系数
可靠度要求 | 一般 | 较高 | 高 |
KR | 1 | 1.56 | 2.25 |
表1-1-9 环境温度系数KT
冷却方式 | 环境温度(C) | ? | ? | ? | ? |
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ? |
KT | ? | ? | ? | ? | ? |
无冷却措施或用风扇冷却 | 0.88 | 1.00 | 1.15 | 1.35 | 1.65 |
用盘管或用风扇和盘管冷却 | 0.90 | 1.00 | 1.10 | 1.20 | 1.30 |
? | ? | ? | ? | ? | ? |
表1-1-10 运转周期系数
每小时运转周期(%) | 100 | 80 | 60 | 40 | 20 |
运转周期系数KW | 1.00 | 0.94 | 0.86 | 0.74 | 0.56 |
表1-1-11 功率利用率(%)
减速器类别 | 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 | 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 工作机械载荷分类
载荷 分类 |
工作机械 |
载荷 分类 |
工作机械 |
载荷 分类 |
工作机械 |
载荷 分类 |
工作机械 |
U M M M U M M M U M M U M M M H M M M |
风机 鼓风机(轴向和径向) 冷却塔风机 引风机 旋转活塞鼓风机 透平鼓风机 建筑机械 混凝土搅拌机 起重机 筑路机械 化工机械 搅拌机(液体物) 搅拌机(半液状物) 离心机(重型) 离心机(轻型) 冷却滚筒 * * 干燥滚筒 * * 搅拌机 压缩机 活塞式压缩机 蜗轮压缩机 运输机械 板式输送机 压载升降机 |
M M M H H M M M M M M M U U M H H H H M M M |
链条输送机 回旋输送机 运货升降机 卷扬机 * * 倾斜绞车* * 链条输送机 (乘客)电梯 螺旋输送机 钢带输送机 槽式链条输送机 拖泄式绞机 起重机 摇摆机构 提升装置 伸缩装置 回转装置 行走装置 控掘机 斗式提升机 戽轮铲 铲子 机动绞车 泵 回转式起重机 |
M M H M M U M M HH H H M M H M H H M H M H |
甘蔗压榨机 * * 甘蔗切割器 * * 甘蔗碾磨机 捏和机 结晶器,搅拌器 打包机 甜菜切碎机 甜菜清洗机 发电机、变换器 频率变换器 发电机 电焊发电机 清洗机 干燥机 清洗机 金属轧钢机 钢坯剪切机* * 链式传送机* * 冷轧机* * 连续铸造设备* 冷床* * 剪料头机* * 横向输送设备* 除鳞机* * |
H H M M M H M H H M M U H H U M H H H H M M |
机械手 * * 剪板机 * * 板材翻转装置 轧辊调整装置 辊式矫直机 * * 辊道(重型) * * 辊道(轻型)* * 薄板轧机 * * 修边机 * * 焊管机 绕线机(带材和线材) 拉线机 金属加工机床 副轴(天轴) 锻压机 锻锤 机床、辅助传动装置 机床、主传动装置 金属刨床 板材矫直机 压机 冲压机 剪切机 金属板折弯机 |
载荷 分类 |
工作机械 |
载荷 分类 |
工作机械 |
载荷 分类 |
工作机械 |
载荷 分类 |
工作机械 |
M M H U U H H H H H H H H H H H |
袋式输送机 带式运输机(散状物) 带式运输机(块状物) 粉料链门提升机 造纸机 压光机 * * 纸板层压机 * * 干燥滚筒 * * 上光滚筒 * * 碎浆机 * * 木浆研磨机 * * 吸水辊 * * 吸水压榨 纸板机 * * 威罗机 塑料工业机械 压延机 * * |
H M U U M M M U M H H H M H M |
行走机构(链轨) 行走机构(铁轨) 食品机械 灌瓶机和装箱机 挤压机* * 挤塑机* * 搅拌机* * 泵 离心泵(轻液) 离心泵(半液体) 活塞泵 柱塞泵 * * 压力泵 * * 橡胶机械 压延机 * * 挤压机 * * 揉和机 * * |
H H H H H H H H H H H H H H M M |
中型轧板机* * 钢锭初轧机 钢锭装卸机械* * 推锭机 搅拌机 * * 滚轧机 * * 石头及粘土加工机 球磨机 * * 冲击式碾磨机* 破碎机 压砖机 锤磨机 * * 旋转炉 * * 管磨机 * * 纺织机 给料机 织布机 |
M H M M M |
石油机械 管线泵 旋转式钻孔设备 印染机 揉瓮 威罗机 软水处理 松砂机 * * 螺杆泵 木工机械 剥皮机 刨床 锯框 * * 木工机床 |
注:1、 U表示均布载荷;M表示中等冲击载荷; H表示较大冲击载荷; * *表示仅以全天工作为条件。
2.表中列出的载荷分类符号在工作机的工作情况的详情给出后,可以修改。
各种机械传动效率的概略值如表1-1-13所列,各种硬度对照表如表1-1-14所列。
表1-1-13 各种机械传动效率的概略值
类别 | 传动型式 | 效率 |
圆柱齿轮传动 |
很好跑合的6级精度和7级精度齿轮传动(稀油润滑) 8级精度的一般齿轮传动(稀油润滑). 9级精度的齿轮传动(稀油润滑) 加工齿的开式齿轮传动(干油润滑) 铸造齿的开式齿轮传动 |
0.98~0.998 0.97 0.96 0.94~0.96 0.88~0.92 |
锥齿轮传动 |
很好跑合的6级精度和7级精度齿轮传动(稀油润滑) 8级精度的一般齿轮传动(稀油润滑) 加工齿的开式齿轮传动(干油润滑) 铸造齿的开式齿轮传动 |
0.97~0.98 0.94~0.97 0.92~0.95 0.88~0.92 |
蜗杆传动 |
自锁蜗杆 单头蜗杆 双头蜗杆 三头和四头蜗杆 环面蜗杆传动 |
0.40~0.45 0.70~0.75 0.75~0.82 0.82~0.92 0.85~0.95 |
带传动 |
平带无压紧轮的开式传动 平带有压紧轮的开式传动 平带交叉传动 V带传动 |
0.98 0.97 0.90 0.95 |
链轮传动 |
焊接链 片式关节链 滚子链 无声链 |
0.93 0.95 0.96 0.98 |
滑动轴承 |
润滑不良 润滑正常 润滑特好(压力润滑) 液体摩擦 |
0.94 0.97 0.98 0.99 |
滚动轴承 |
滚珠轴承(稀油润滑) 滚柱轴承(稀油润滑) |
0.99 0.98 |
摩擦传动 |
平摩擦传动 槽摩擦传动 卷绳轮 |
0.85~0.96 0.88~0.90 0.95 |
联轴器 |
浮动联轴器 齿轮联轴器 弹性联轴器 万向联轴器(α<=3) 万向联轴器(α>3) 梅花接轴 |
0.97~0.99 0.99 0.99~0.995 0.97~0.98 0.95~0.97 0.97~0.98 |
复合轮组 |
滑动轴承(i=2~6) 滚动轴承(I=2~6) |
0.90~0.98 0.95~0.99 |
减(变)速器 |
单级圆柱齿轮减速器 二级圆柱齿轮减速器 单级行星圆柱齿轮减速器(NGW类型负号机构) 单级行星摆线针轮减速器 单级圆锥齿轮减速器 二级圆锥-圆柱齿轮减速器 无级变速器 |
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 |
丝杠传动 |
滑动丝杠 滚动丝杠 |
0.30~0.60 0.85~0.95 |
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