减速器的选用及实例

减速器的选用

① 本标准减速器的承载能力受机械强度和热平衡两方面的限制,因此,承载能力表和热功率表是选型的主要依据。计算公式为式P2m=P2KASA<P1和式P2t=P2f1f2f3≤PG1或PG2,其中,KA、KS见表减速器的选用中表1和表2、f1、f2表减速器的选用中表3和表4;f3见下表2;SA见下表3

当计算结果P2t>PG时,应采取循环冷却措施或增大减速器型号重算,直到P2t<PG为止

② 如果载荷波动大,应验证一下瞬时尖峰载荷,设瞬时尖峰载荷为Pm,则要求Pm<1.7P1。如果不满足以上要求,则应选用更大的型号

 

表1                直连型减速器匹配的电机型号与功率

机型号

匹配电机(极数:4、6、8)

型     号

功     率/kW

16

Y112M、Y132M、Y132S

2.2、3、4、5.5

18

Y132M、Y132S

2.2、3、4、5.5、7.5

20

22

Y132M、Y132S、Y160M、Y160S

2.2、3、4、5.5、7.5、11、15

25

Y160M、Y160L、Y180M、Y180L

4、5.5、7.5、11、15、18.5、22

28

Y180M、Y180L、Y200L

11、15、18.5、22、30

31

Y225M、Y225S

18.5、22、30、37、45

35

40

Y250M、Y280M、Y280S

30、37、45、55、75、90

45

50

Y280M、Y280S

37、45、55、75、90

56

 

表2                  功率利用系数f3

P2/P1

≤40%

50%

60%

70%

80%~100%

f3

1.25

1.15

1.1

1.05

1

注:P1—— 公称功率;P2—— 承载功率。

 

表3                  安全系数SA

配套主机工况特征

SA

每天不超过8h工作

1.2~1.4

因减速器故障使单机停产

1.3~1.5

因减速器故障导致机组或生产线停产

1.6~1.8

因减速器故障造成设备损坏,危及生命安全或产生严重社会影响

1.9~2.1

 

③ 表承载能力中表1的公称输入功率P1均按轴承使用10000h确定。如果用户要求连续工作10000h以下更换轴承,则不必核算使用寿命Lh,如果用户要求使用10000h以上更换轴承,对于平稳载荷,则应按下式计算

式中  Lh1—— 要求轴承使用时间,h

P2—— 实际使用功率,kW

P1—— 公称许用输入功率,kW

PN、P2可用许用输入转矩和实际载荷转矩取代

例如,要求轴承使用寿命Lh1=50000h,平稳载荷,则,即公称许用输入功率为实际载荷功率的1.62倍,方可满足轴承使用寿命50000h的要求

根据减速器主机的重要性与安全性要求,按上表3选用安全系数SA,安全系数SA的引入是考虑减速器机械强度更可靠以及延长轴承使用寿命。对于平稳载荷,选用安全系数后的轴承使用寿命:

④ 本标准减速器输出轴轴伸中点允许承受径向力F,假设实际径向力为FR,则必须满足FR<F的要求,否则应采用径向卸载装置,或增大减速器型号

例 有一架空索道传动系统,要求选用一台立式垂直输出轴减速器,已知承载(已计效率)功率为55kW,轴伸中点径向力196000N,平稳载荷,电机输入转速1000r/min。每日工作小于8h,间断工作,载荷率60%,要求轴承使用寿命3~5年,环境温度在20~40℃之间,减速器输出转速为8r/min,要求输出轴顺时针旋转,试选型

(1) 减速器初选型

索道传动系统装置属均匀载荷,每日工作属3~10h挡,查表减速器的选用中表1,取KA=1,按上表3取SA=1.3,按式P2m=P2KASA计算功率P2m=55×1×1.3=71.5kW,查表承载能力中表1,传动比i=100/8=125,机型50,P1=76kW

(2) 热功率核算

按环境温度30℃,无冷却条件查表减速器的选用中3,f1=1.15;其载荷率60%,查表减速器的选用中4,f2=0.86;查上表2,f3=1.05(55/7.6≈70%)。由式P2t=P2f1f2f3≤PG1或PG2得P2t=55×1.15×0.86×1.05=57kW。查表承载能力中表2,空间大,通风好,PG=112kW>P2t通过

(3) 轴承使用寿命Lh核算

已知50型公称许用输入功率PN=76kW,承载功率P2=55kW。根据式,则,所以Lh=29386h

每天连续工作8h,可使用3673天,每年300天,可运行12年

(4) 输出轴轴伸中点径向力核算

查表承载能力中表3,50型星轮减速器轴伸中点允许径向力F=61210N,实际径向载荷FR=196000N>F,所以应在输出端增加卸载装置

结果:该架空索道用减速器型号应为HZL50-125-S,输出端增加卸载装置