减速器的选用及实例

(1) 减速器选用方法

表减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2中的额定输入功率P1及额定输出转矩T2是在减速器工作载荷平稳，每日工作10h，每小时启动频率不大于1次，均匀载荷，无冲击振动，小时载荷率100%，环境温度20℃，浸油润滑，制造精度7级，风扇冷却，减速器经过较充分跑合的前提下制定的

① 若已知的工作条件与规定的工作条件相同时，可直接由表减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2选取所需减速器的规格

② 若已知的工作条件与规定的工作条件不同时，可由式(a)~式(d)进行修正计算，再由计算结果的较大值与表减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2比较选取承载能力相符或偏大的减速器。即用减速器实际输入功率P1w或减速器实际输出转矩T2w，乘以工作状态系数(下表1~表5)进行修正，再与表减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2比较进行选用

式中  P1w—— 减速器实际输入功率

T2w—— 减速器实际输出转矩

f1—— 使用系数，见表1

f2—— 启动频率系数，见表2

f3—— 环境温度修正系数，见表3

f4—— 减速器安装型式系数，见表4

f5—— 散热能力系数，见表5

式(a)和式(b)属于机械强度计算，式(c)和式(d)属于热极限强度计算，油温为100℃。如果采用专门的冷却措施(循环油或循环水冷却)，使温升限制在允许的范围内，则不需再按式(c)和式(d)进行计算

 

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　使用系数f1

原动机

每天使用时间

载荷特性

均匀载荷U

中等冲击M

重度冲击H

电机

间歇2h

0.9

1.0

1.2

汽轮机

≤10h

1.0

1.2

1.3

水力发电机

≤24h

1.2

1.3

1.5

 

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　启动频率系数f2

每小时启动次数

＜1

2~4

5~9

＞10

1

1.07

1.13

1.18

 

表3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　环境温度修正系数f3

环境温度/℃

0~10

＞10~20

＞20~30

＞30~40

＞40~50

f3

0.85

1.0

1.14

1.33

1.6

 

 

表4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　减速器安装型式系数f4

减速器中心距a/mm

减速器安装型式

TPU、TPS

TPA

100~500

1.0

1.2

 

表5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　无风扇的散热能力系数f5

无风扇冷却

蜗杆转速n1/r·min-1

1500

1000

750

500

减速器中心距a/mm

系数f5

100~200

1.59

1.54

1.37

1.33

250~500

1.85

1.80

1.70

1.51

注：有风扇时，f5＝1.0

 

输入转速低于500r/min时，计算输出转矩按n1＝500r/min的额定输出转矩选用。当蜗轮轴是两端输出时，按两端转矩之和选用减速器

(2) 校验减速器输出轴轴伸径向载荷

减速器输出轴轴伸装有齿轮、链轮、V带轮或平带轮时，则需按下式校验轴伸径向载荷

式中　FRc——轴伸径向载荷，N；

T2w——减速器实际输出转矩，N·m；

f1——使用系数，见表1；

D——齿轮、链轮、V带轮或平带轮节圆直径，m；

f7——轴伸径向载荷系数，见表6。

FR——轴伸许用径向载荷，N，见表减速器低速轴(蜗轮轴)轴伸许用径向载荷FR

 

表6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　轴伸径向载荷系数f7

链轮(单排)

1.20

V带

2.00

链轮(双排)

1.25

平带

2.50

齿轮

1.50

 

 

 

例　需要一台TPU型减速器驱动卷扬机，减速器为标准型式，风扇冷却，原动机为电机。输入转速n1＝1000r/min，公称传动比i＝20，最大输出转矩T2max＝4950N·m，输入功率P1w＝15kW，输出轴轴伸径向载荷FRc＝5520N，每天工作8h，每小时启动15次，有冲击载荷，双向运动，每次运转时间3min，环境温度20℃，制造精度7级

查表1，每天工作8h，有冲击，使用系数f1＝1.2；查表2，每小时启动15次，启动频率系数f2＝1.18；查表3，环境温度修正系数f3＝1.0；查表4，减速器安装型式系数f4＝1.0；查表5，散热能力系数f5＝1.0

按式(a)进行计算得P1J≥P1wf1f2＝15×1.2×1.18＝21.2kW；按式(c)进行计算得P1R≥P1wf3f4f5＝15×1.0×1.0×1.0＝15kW；由表减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2查得减速器为a＝200mm，i＝20，n1＝1000r/min，P1＝33.52kW大于计算值21.2kW，符合要求。由表减速器低速轴(蜗轮轴)轴伸许用径向载荷FR查得FR＝24000N，大于要求值，符合要求。由表减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2查得T2＝5570N·m，T2max＝T2×2＝5570×2＝11140N·m＞4950N·m，符合要求

选型结果：减速器  TPU 200-20-1F  JB/T9051—1999