20.12.5  选用方法

20.12.5 选用方法

1.选用系数

（1）工况系数K_A及安全系数S_A 前节列出各系列减速器按机械强度计算的公称输入功率P₁（kW），其所以冠以“公称”二字，是因为计算以上功率表时给定的原始条件为：

1）减速器的驱动原动机为电动机或汽轮机或水力机。

2）减速器每日工作在3h以内，带动的工作机械为中等以下冲击负荷，或每日工作在10h以内载荷均匀仅有轻微冲击。

3）每小时起动次数不超过5次。

4）各机件的材料，工艺达到设计要求。

对于通用标准系列减速器的产品设计，发达国家大都按照统一条件设计且统称为公称功率。

减速器的实际工况很复杂。当不符合以上条件时，以工况系数K_A来修正，K_A值见表20-132。

考虑到减速器使用的可靠性以及工作机对减速器安全度的不同要求时，以安全系数S_A来修正。见表20-133。

K_A与S_A不同，K_A是减速器短时冲击过载大于正常载荷的倍数，通过实测可以得出。S_A是考虑可靠性和安全而增大载荷的倍数。

（2）热功率系数 本章列出各系列减速器的热功率表是按润滑油允许最高平衡温度不超过100℃及以下给定条件计算得出的：

1）减速器工作环境温度t₀=20℃。

2）减速器满负荷工作功率利用率在80%以上。

3）小时负荷持续率为100%。

当实际工况与上述条件不符时，分别给以系数修正。环境温度系数f₁见表20-134，小时负荷持续率系数f₂见表20-135，公称功率利用系数f₃见表20-136。

表20-132 减速器的工况系数K_A

表20-133 减速器安全系数S_A

表20-134 环境温度系数f₁

表20-135 负荷率系数f₂

表20-136 减速器公称功率利用系数f₃

注：P₁——公称功率，见各功率表，P₂——负载功率。

f₃主要着眼于减速器的效率特性。当减速器满负荷工作时效率最高；低负荷时，损耗率高，电功率转化为热能的比例大，发热量就大。

关于热功率计算还需说明两点：

1）热功率是按发热-散热平衡方程式算出参变量较多，其中减速器表面散热面积、传动效率、散热系数与表面状态（喷、涂油漆）环境温度、气流速度的关系等均难以准确计算。因而热功率值是近似值。但与台架试验值基本相吻合且偏于安全。

2）允许最高润滑油温为100℃，但不是最佳使用油温，较佳使用油温为55～75℃，长期在100℃时使用，油的寿命将大大缩短，更换周期加快。

2.选用程序

（1）审定工况条件和设计要求

1）原动机类型，减速器输入转速n₁负载功率P。

2）减速器的输出转速n₂或要求传动比i以及允许的n₂或i的相对误差。

3）工作机的名称或负荷特性（含每小时起动次数，短时过载及振动冲击大小等）。

4）工作机的重要性，减速器的使用寿命及可靠性或安全度要求。

5）每小时内负荷持续率。(https://www.daowen.com)

6）减速器输出输入轴相对位置，即装配形式与原动机、工作机的联接方式。

7）工作环境温度、通风条件、厂房大小。

8）其他要求（含重量、尺寸、价格等）。

（2）按照机械强度公称功率P₁初选减速器规格

按给定的工况条件，从表20-132中查出K_A，从表20-133中查出S_A，并按下式计算选用功率P_2m：

P_2m=P₂K_AS_A

当没有给定负载功率或转矩时，即以电动机额定功率P等于负载功率P₂来计算。

按给定的n₁、i及P_2m从功率表中查某规格减速器的P₁应满足下式：

P₁≥P_2m

并按前述工况条件和设计要求确定减速器的装配形式。

如给定的n₁与功率表中三档n₁（750r/min、1000r/min、1500r/min）之一档相对误差不超过4%，可按该档n₁对应的P₁选用。如果相对误差超过4%，则应按给定转速，转速与功率成正比的关系折算P₁使此P₁满足式P₁≥P_2m。

（3）校核热功率P_G1能否通过

按给定工况条件从表20-134～表20-136中查出系数f₁、f₂、f₃，并按下式计算选用热功率P_2t：

P_2t=P₂f₁f₂f₃

从给出的热功率表中查出第（2）步选出的减速器的热功率P_G1，并要求：

P_G1≥P_2t

若满足此式要求即该减速器采用油池润滑、自然通风冷却，热功率通过。

若P_G1＜P_2t，热功率不通过。此时，可另选较大规格的减速器，也可采取冷却措施或循环油润滑，应从技术、经济两个方面具体分析比较确定。

（4）校核尖峰负荷及轴伸径向负荷

（5）写出所选用的减速器代号

3.选用举例

电动机驱动，经减速器带动一台钢带式输送机，电动机转速n=1350r/min，电动机功率P=95kW，传动比i=500，尖峰负荷P_max=190kW，轴伸受纯转矩，每日工作24h，每小时起动次数＜5次，负荷率≤40%，最高环境温度t=30℃，小空间安装，油池甩油润滑，要求选用规格相当的行星齿轮减速器。

1）审定工况条件和设计要求。给定的工况条件和设计要求明确足够。

2）按机械强度公称功率P₁初选。按表20-132，查得K_A=1.75，按表20-133查得S_A=1.5，计算选用功率P_2m，负载功率P₂为

P₂=P=95kW

P_2m=P₂K_AS_A=95×1.5×1.3kW=185.25kW

按传动比i=500，应选NCZD型某规格减速器。查表20-130，从接近要求转速的n₁=1500r/min一档中查P₁≥P_2min减速器。初选NCZD1250—500，在i=500，n₁=1500r/min，P₁=262kW情况下，当n₁=1350r/min时的折算公称功率P₁为

按：P₁=235kW＞P_2m=185.25kW，选用NCZD1250—500—Ⅱ通过。

3）校核热功率P_G1能否通过。按环境温度t=30℃，查表20-134，f₁=1.15，按小时负荷率40%，查表20-135，f₂=0.74，按P₂/P₁=95/235=0.4，查表20-136，f₃=1.25。

P_2t=P₂f₁f₂f₃=95×1.15×0.74×1.25kW=101.06kW；查表20-130，选用NCZD1250—500。

P_G1=175kW＞P_2t=101.06kW，P_G1通过。

4）校核尖峰负荷。减速器允许尖峰负荷P_max≤1.8P₁，尖峰负荷系指短时最大负荷，每次出现时间小齿轮每齿的啮合次数不超过100次，在减速器使用寿命期内小齿轮总啮合次数不得超过10万次。否则应为正常工作负荷。这是因为P₁值已经很高，齿根的最大弯曲应力受齿轮材料弯曲极限应力的限制。

P_max=190kW＜1.8P₁=423kW

5）写出减速器代号。选定减速器代号为：NCZD1250—500—Ⅱ。