如何確定和選擇齒輪減速機：運動工程師指南

為應(yīng)用量身定制的齒輪減速機越來越普遍，主要是因為它們比以往任何時候都更容易按規(guī)格制造。

這并不是說設(shè)計工作沒有挑戰(zhàn)性。然而，現(xiàn)代制造允許一些供應(yīng)商制造齒輪減速機和組件以滿足特定的應(yīng)用要求。

提供工程支持的新供應(yīng)商方法以及新機床、自動化和設(shè)計軟件現(xiàn)在讓原始設(shè)備制造商和最終用戶即使在數(shù)量有限的情況下也能獲得價格合理的減速機。

在尋求顧問或制造商的幫助時，工程師在查看以下內(nèi)容并盡可能多地回答這些問題后，更有可能獲得安裝正確并符合規(guī)格的減速機：

? 輸入速度和馬力是多少？

? 減速機目標(biāo)輸出速度或輸出扭矩是多少？這部分地定義了所需的齒輪比。

? 使用特點是什么？減速機每天運行多少小時？它是否需要承受沖擊和振動？

? 負載的懸垂程度如何？是否有內(nèi)部懸臂負載？請記住，錐齒輪通常不能容納多個支撐，因為它們的軸相交……因此一個或多個齒輪經(jīng)常懸垂。這種負載會使軸偏轉(zhuǎn)，使齒輪錯位，從而降低齒的接觸和壽命。這里的一個潛在解決方法是齒輪兩側(cè)的跨式軸承。

? 機器是否需要軸或空心孔輸入……或軸或空心孔輸出？

? 傳動裝置將如何定向？例如，如果指定直角蝸桿齒輪減速機，機器是否需要在輪子上方或下方安裝蝸桿？軸會水平還是垂直地從機器中伸出？

? 環(huán)境是否需要耐腐蝕油漆或不銹鋼外殼和軸？

服務(wù)系數(shù)：大多數(shù)減速機制造商的出發(fā)點是定義服務(wù)系數(shù)。這會針對輸入類型、每天使用時間以及與應(yīng)用程序相關(guān)的任何沖擊或振動等問題進行調(diào)整。具有不規(guī)則沖擊的應(yīng)用（例如研磨應(yīng)用）需要比均勻加載的應(yīng)用更高的服務(wù)系數(shù)。同樣，間歇運行的減速機需要的系數(shù)低于一天 24 小時使用的減速機。

服務(wù)等級：一旦工程師確定了服務(wù)因素，下一步就是定義服務(wù)等級。例如，與普通交流電機配對、每天 20 小時驅(qū)動均勻負載、恒速輸送機的減速機可能具有 2 級服務(wù)。

此信息來自齒輪減速機制造商列出的服務(wù)等級圖表。要使用這些圖表，設(shè)計工程師必須知道輸入馬力、應(yīng)用類型和目標(biāo)比率。例如，假設(shè)一個應(yīng)用程序需要一個 15:1 比率的 2 馬力電機。要使用該圖表，請找到 2 hp 和 15:1 比率相交的點。在這種情況下，這表示 726 號減速機。根據(jù)一個制造商的產(chǎn)品編號系統(tǒng)，尺寸 726 定義了一個中心距為 2.62 的齒輪減速機。這樣的圖表也可以反向工作，讓工程師確認給定齒輪減速機尺寸的扭矩或速度。

懸臂載荷：設(shè)計人員選定尺寸后，齒輪減速機制造商的目錄或網(wǎng)站會列出該尺寸單元允許的最大懸臂載荷值。提示：如果應(yīng)用中的負載超過允許值，請增加齒輪減速機尺寸以承受懸垂負載。

安裝：此時，設(shè)計者或制造商已經(jīng)定義了齒輪減速機的尺寸和能力。因此，下一步是選擇安裝。常見的安裝配置比比皆是，齒輪減速機制造商為每個單元尺寸提供了無數(shù)的選擇。用于 C 型框架電機的帶空心孔的法蘭輸入與向左突出的輸出軸相結(jié)合可能是最常見的安裝方式，但還有許多其他選擇。諸如齒輪減速機體上方或下方的安裝腳、空心輸出以及輸入和輸出配置等選項都是可能的。所有齒輪減速機制造商都在目錄和網(wǎng)站中列出了他們的安裝選項以及尺寸信息。

潤滑劑、密封件和電機集成：一旦單元尺寸和配置完成，一些規(guī)格仍然存在。大多數(shù)制造商可以運送填充有潤滑油的齒輪減速機。但是，大多數(shù)默認發(fā)貨單位是空的，以便用戶在現(xiàn)場填寫。對于垂直軸向下的應(yīng)用，一些制造商建議使用第二套密封件。最后，由于許多齒輪減速機最終安裝在 C 型框架電機上，因此許多制造商還提供將電機集成到齒輪減速機上并將組件作為單個單元運輸?shù)姆?wù)。

如果應(yīng)用需要獨特的電機-齒輪減速機組合，最好與顧問合作，甚至使用定制齒輪設(shè)計。一些組合更有效。事實上，與制造商合作獲得預(yù)先設(shè)計的齒輪電機可確保電機-齒輪減速機組合能夠正常工作并提供制造商計算和測試的規(guī)格。查看制造商的性能計算，以確定所選的減速電機是否會導(dǎo)致應(yīng)用中出現(xiàn)任何問題。

請記住，今天的定制傳動裝置和標(biāo)準傳動裝置并不相互排斥。如果完全定制的齒輪減速機不可行（例如，如果數(shù)量不夠多），請考慮與銷售從標(biāo)準模塊化子組件訂購的齒輪減速機的制造商合作。否則，對于少量真正的定制齒輪減速機，尋找利用最新 CAD 軟件、CAM 軟件和機床來簡化后處理工作并降低一次性成本的制造商。

最后一個提示：在應(yīng)用中選擇并安裝減速機后，在復(fù)制典型操作場景的示例環(huán)境中執(zhí)行幾次測試運行。如果設(shè)計表現(xiàn)出異常高的熱量、噪音或應(yīng)力，請重復(fù)齒輪減速機選擇過程或聯(lián)系制造商。

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