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。
1.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)打铭牌;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。
2、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)。
3.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KA
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KS
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
|
注;1.各种硬度值对照表
表1-1-14 各种硬度值对照表
洛氏
HRC
|
肖氏
HS
|
维氏
HV
|
布氏
|
洛氏
HRC
|
肖氏
HS
|
维氏
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
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4.00
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44
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58.4
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423
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413
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3.01
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20
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34
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226
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225
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4.03
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43
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57.1
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411
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401
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3.05
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19
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33.2
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221
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220
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4.07
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42
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55.9
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399
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391
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3.09
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18
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32.6
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216
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216
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4.11
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41
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54.7
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388
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380
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3.13
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17
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31.9
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211
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211
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4.15
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