减速器的选用

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2193页（3172字）

选用时须知的条件为：原动机类型，应用场合或载荷性质、实际输入功率P_W1或输出转矩T_W2、输入转速n₁和传动比i，输入轴和输出轴的相对位置及转向、每日运转时间(h)，每小时启动次数、小时载荷率J_c、环境温度、输出轴轴伸所受的径向力和轴向力。对于CWU、CWS型减速器，如其工作状态与表6．3－9所列相同，则按该表的P₁、T₂选用；如工作状态不同或对CWO型减速器，则需用工况系数按下式进行修正：

按机械强度： P_1J=P_W1f₁f₂ (6．3－4)

T_2J=T_W2f₁f₂ (6．3－5)

按热极限强度： P_1J=P_W1f₃f₄f₅f₆ (6．3－6)

T_2J=T_W2f₃f₄f₅f₆ (6．3－7)

如用循环油冷却、水冷却等措施，可不计算此项。

以上式中，P_1J为计算输入功率(kW)；T_2J为计算输出转矩(N·m)；P_W1为实际输入功率(kW)；T_W2为实际输出转矩(N·m)；f₁为工作类型和每日运转时间系数，表6．3－19；f₂为启动频率系数，表6．3－20；f₃为载荷率系数，表6．3－21；f₄为环境温度系数．表6．3－22：f₅为减速器型式系数，表6．3－23；f₆为有、无风扇的热损耗系数，表6．3－24。

表6．3－19 工作类型和每日运转时间系数f₁

注：①指在每日偶然和间歇运转时间的总和。

②U、M、H查表6．2－20。

表6．3－20 启动频率系数f₂

表6．3－21 载荷率系数f₃

注：①J_c=×100%

②J_c＜20%时按J_c=20%计。

表6．3－22 环境温度系数f₄

表6．3－23 减速器型式系数f₅

表6．3－24 有、无风扇的热损耗系数f₆

取式(6．3－4)、(6．3－6)或(6．3－5)、(6．3－7)计算结果中的较大值，按表6．3－9由P_1l≤P₁、T_2J≤T₂选取承载能力相符的减速器(P₁为该减速器额定输入功率，T₂为额定输出转矩)。减速器的许用瞬时尖峰载荷为额定承载能力的2．5倍。如减速器轴伸受有径向力或轴向力，则应核算是否符合式(6．3－2)或(6．3－3)许用值的限制。

例6．3－1 需一台CWU蜗杆减速器用以驱动一台建筑用卷扬机。减速器为标准型式，风扇冷却。已知原动机为电动机；输入转速n₁=725r／min；公称传动比i=20；输出转矩T_W2=2555N·m；启动转矩T_2max=5100N·m；输出轴轴伸径向力为11000N；每天工作时间8h，每小时启动15次(载荷始终作用)，每次运转时间为3min；环境温度为30℃。试选择减速器。

由于已知条件与表6．3－9的工作状态不同，故需按式(6．3－5)、(6．3－7)计算，再按表6．3－9选择所需减速器规格。卷扬机的载荷代号为M(见表6．2－20)，按原动机为电动机，每天工作8h，由表6．3－19查得f₁=1．25；按每小时启动次数由表6．3－20得f₂=1．1；按小时载荷率J_C=(3×15／60)×100%=75%，由表6．3－21得f₃=0．93；按工作环境温度由表6．3－22得f₄=1．14；减速器型号为CWU，由表6．3－23得f₅=1；用风扇冷却，由表6．324得f₆=1。

按机械强度计算输出转矩：

T_2J=T_W2·f₁·f₂=2555×1．25×1．1

=3513N·m

按热极限强度计算：

T_2J=T_W2f₃f₄f₅f₆=2555×0．93×1．14×1×1=2709N·m

由于按机械强度计算的值大，故按T_2J=3513N·m选择减速器。

按i=20，由表6．3－9查得最接近的减速器为中心距a=200mm，额定输出转矩为T₂=4200N·m，略大于T_2J，符合要求。

校核输出轴轴伸受力：按n₂=n₁／i=725／20=36．3r／min。由式(6．3－2)和表6．3－10、6．3－11查得f_L=0．64、R=17240N，则许用径向力F_R=f_LR=0．64×17240=11034N，大于11000N，满足要求。

许用尖峰载荷：T_2max=2．5T₂=2．5×4200=10500N·m，大于5100N·m，满足要求。为此，所选减速器为CWU200－20－IF GB9147－88。

减速器的润滑，对于蜗杆在蜗轮之下或侧面的减速器(CWU、CWS型)，一般选用浸油润滑。中心距a＜100mm时，采用全浸：a≥100mm时，油面高度应与蜗杆轴线重合。当啮合滑动速度V_s＞10m／s时，应选用喷油润滑。注油压力为0．15～0．25MPa喷油润滑的注油量见表6．3－25。轴承一般采用飞溅润滑，对于低速运转的轴承应采用锂基润滑脂。蜗杆蜗轮啮合滑动速度V_s，由减速器规格、传动比、蜗杆转速查表6．3－26。环境温度在0～40℃时，不同的中心距、传动比和转速条件下，其润滑油粘度按表6．3－27选取。

表6．3－25 圆弧圆柱蜗杆减速器喷油润滑的注油量

表6．3－26 n₁=1500r／min时CWU、CWS、CWO型减速器蜗杆蜗轮啮合相对滑动速度V_s (m／s)

注：蜗杆转速n₁不为1500r／min时，可用实际转速按比例折算求出V_s。如蜗杆转速为1000r／min，i=10，a=100mm，由表中查出n₁=1500r／min时的V_s=4．18m／s，则1000r／min时的V_s=4．18×1000／1500=2．78m／s。

表6．3－27 圆弧圆柱蜗杆减速器润滑油选用表

表6．2－20 减速器载荷分类参照表

注：①仅用于24小时工作制。