齒輪減速機(jī)應(yīng)用的5個(gè)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
發(fā)布于:2022-03-01 12:13:42 點(diǎn)擊量:
要為應(yīng)用選擇理想齒輪減速機(jī),重要的是要了解更多細(xì)節(jié),而不僅僅是選擇最合適的輸出速度和扭矩。以下是您應(yīng)該考慮的五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
這些剖面圖顯示了直角減速機(jī)(左)和平行軸減速機(jī)(右) 雖然在選擇和設(shè)計(jì)齒輪減速機(jī)時(shí)輸出速度和扭矩顯然很重要,但必須審查其他幾個(gè)考慮因素。必須考慮占空比、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、操作環(huán)境、安全要求和熱保護(hù)。但是,仍有一些因素會(huì)影響您的設(shè)計(jì)成功與否。在這里,我們回顧了五個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn),以幫助為給定應(yīng)用選擇合適的齒輪減速機(jī),以確保高效運(yùn)行和所需的使用壽命。
1.減速減速機(jī)安裝方向
齒輪減速機(jī)通常設(shè)計(jì)為與齒輪箱水平安裝,減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸處于水平方向。其他安裝位置也是可能的,具體取決于齒輪減速機(jī)的類型和齒輪箱的潤(rùn)滑方式。如果您需要非標(biāo)準(zhǔn)安裝(例如垂直),選擇減速減速機(jī)的第一步應(yīng)該是致電制造商的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。
大多數(shù)分馬力齒輪減速機(jī)都配備了終身潤(rùn)滑的無排氣齒輪頭,但有些齒輪減速機(jī)類型是油潤(rùn)滑的,而另一些是脂潤(rùn)滑的。如果油潤(rùn)滑齒輪減速機(jī)安裝在非水平位置,則隨著軸封在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的磨損,泄漏的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。油脂潤(rùn)滑的產(chǎn)品不太可能泄漏,但可能會(huì)影響齒輪壽命。
設(shè)計(jì)提示:潤(rùn)滑時(shí),必須在油和油脂之間進(jìn)行選擇。他們都有自己的優(yōu)勢(shì),這個(gè)應(yīng)用程序?qū)椭_定哪個(gè)更適合特定情況。油在負(fù)載條件下為齒輪齒提供更一致的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂為安裝提供了更大的靈活性,并將泄漏風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
使用的潤(rùn)滑劑類型直接關(guān)系到變速箱的預(yù)期壽命。油脂潤(rùn)滑的減速減速機(jī)在正常運(yùn)行條件下的額定運(yùn)行時(shí)間為一年或 2000 小時(shí)。油潤(rùn)滑設(shè)計(jì)通常在銘牌扭矩下提供 5000 至 10,000 小時(shí)的令人滿意的性能。
盡管有優(yōu)點(diǎn),但由于這些密封考慮,油并不總是用于較小的齒輪減速機(jī)。如果需要非標(biāo)準(zhǔn)安裝方向,一種可能的替代方法是半流體潤(rùn)滑脂。避免將充油齒輪箱直接安裝在減速機(jī)上方。齒輪箱和減速機(jī)之間有一個(gè)軸密封,但密封不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去。最終,潤(rùn)滑劑會(huì)找到進(jìn)入減速機(jī)的路徑。這可能會(huì)干擾永磁直流減速機(jī)中的換向、交流分相減速機(jī)中的離心啟動(dòng)開關(guān)或無刷直流減速機(jī)中的電子換向器組件。如果驅(qū)動(dòng)軸必須朝上,那么油脂潤(rùn)滑的直角齒輪減速機(jī)將是更好的解決方案。如果您需要非標(biāo)準(zhǔn)的安裝位置,您可能需要考慮使用改進(jìn)的潤(rùn)滑或填充水平的定制齒輪減速機(jī)。
2.減速機(jī)效率
與平行軸齒輪箱中使用的直齒輪或斜齒輪組件相比,大多數(shù)直角齒輪箱中的蝸輪效率較低,并且產(chǎn)生的熱量更多。因此,直角齒輪減速機(jī)通常需要更大的減速機(jī)來匹配具有相同齒輪比的平行軸齒輪減速機(jī)的輸出扭矩。蝸輪的效率在低速時(shí)更差,為啟動(dòng)和加速提供的扭矩更小。
3. 自鎖直角減速機(jī)
“自鎖”直角齒輪箱不能通過向輸出軸施加恒定扭矩來向后驅(qū)動(dòng)。即使關(guān)閉齒輪減速機(jī)的電源,這些齒輪箱也可以提供保持扭矩。這在期望負(fù)載即使在齒輪減速機(jī)的電源關(guān)閉后仍保持靜止的應(yīng)用中是可取的。但是,不建議將其作為“故障安全”應(yīng)用解決方案,因?yàn)楸3峙ぞ貢?huì)隨著齒輪磨損或發(fā)生軸振動(dòng)而減小。
設(shè)計(jì)提示:在斷電條件下必須牢固保持負(fù)載的應(yīng)用中,應(yīng)在減速機(jī)或齒輪減速機(jī)上添加外部保持制動(dòng)器。制動(dòng)器通常安裝在高速或附件軸(電樞或轉(zhuǎn)子軸)上,而不是安裝在驅(qū)動(dòng)軸(輸出軸)上。
4.噪音和負(fù)載
減速機(jī)設(shè)計(jì)為安靜,但有些比其他變速箱更安靜。在某些情況下,金屬齒輪比非金屬齒輪產(chǎn)生更多的噪音,而斜齒輪往往比正齒輪更安靜。變速箱的噪音受其齒輪級(jí)數(shù)、負(fù)載和電樞或轉(zhuǎn)子輸入速度的影響。一些較小的平行軸和行星齒輪箱使用尼龍型第一級(jí)齒輪來降低噪音和振動(dòng)。蝸輪通常比直齒輪或斜齒輪減速器更安靜,因?yàn)樗鼈円曰瑒?dòng)動(dòng)作運(yùn)行。由于蝸輪和輪齒承受的是破碎載荷而不是懸臂載荷,并且通常有更多的齒接觸,因此蝸輪比直齒輪或斜齒輪具有更高的抗沖擊載荷。
5、減速減速機(jī)壽命
減速減速機(jī)壽命受多種因素影響。顯而易見的是運(yùn)行速度、負(fù)載、占空比和環(huán)境溫度。這些操作條件中的任何一個(gè)越高,齒輪箱組件磨損得越快。但是變速箱內(nèi)部也有一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)決定了齒輪減速機(jī)的壽命。例如,蝸輪的滑動(dòng)動(dòng)作比直齒輪和斜齒輪的滾動(dòng)動(dòng)作更難潤(rùn)滑,效率也更低。因此,金屬蝸桿和齒輪齒比金屬直齒輪和斜齒輪齒磨損得更快。如果沒有施加嚴(yán)重或沖擊載荷,非金屬齒輪的磨損會(huì)比金屬齒輪慢。油潤(rùn)滑的齒輪比脂潤(rùn)滑的齒輪使用壽命更長(zhǎng),因?yàn)橛驮谪?fù)載條件下為齒輪齒提供更一致的潤(rùn)滑。
另一個(gè)可能影響齒輪減速機(jī)壽命的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)是減速機(jī)軸和輸出軸滾珠軸承。軸承過早失效的可能原因可能是來自臟潤(rùn)滑脂或無效密封件的異物、由于溫度過高或外部污染引起的潤(rùn)滑脂變質(zhì),或軸電流引起的電弧。
設(shè)計(jì)提示:軸承問題的一些早期預(yù)警信號(hào)可能是減速機(jī)和軸承之間的溫差增加、軸承噪音增加或減速機(jī)扭矩(負(fù)載)增加,從而導(dǎo)致由減速機(jī)或齒輪減速機(jī)。
這些剖面圖顯示了直角減速機(jī)(左)和平行軸減速機(jī)(右)
1.減速減速機(jī)安裝方向
齒輪減速機(jī)通常設(shè)計(jì)為與齒輪箱水平安裝,減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸處于水平方向。其他安裝位置也是可能的,具體取決于齒輪減速機(jī)的類型和齒輪箱的潤(rùn)滑方式。如果您需要非標(biāo)準(zhǔn)安裝(例如垂直),選擇減速減速機(jī)的第一步應(yīng)該是致電制造商的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。
大多數(shù)分馬力齒輪減速機(jī)都配備了終身潤(rùn)滑的無排氣齒輪頭,但有些齒輪減速機(jī)類型是油潤(rùn)滑的,而另一些是脂潤(rùn)滑的。如果油潤(rùn)滑齒輪減速機(jī)安裝在非水平位置,則隨著軸封在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的磨損,泄漏的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。油脂潤(rùn)滑的產(chǎn)品不太可能泄漏,但可能會(huì)影響齒輪壽命。
設(shè)計(jì)提示:潤(rùn)滑時(shí),必須在油和油脂之間進(jìn)行選擇。他們都有自己的優(yōu)勢(shì),這個(gè)應(yīng)用程序?qū)椭_定哪個(gè)更適合特定情況。油在負(fù)載條件下為齒輪齒提供更一致的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂為安裝提供了更大的靈活性,并將泄漏風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
使用的潤(rùn)滑劑類型直接關(guān)系到變速箱的預(yù)期壽命。油脂潤(rùn)滑的減速減速機(jī)在正常運(yùn)行條件下的額定運(yùn)行時(shí)間為一年或 2000 小時(shí)。油潤(rùn)滑設(shè)計(jì)通常在銘牌扭矩下提供 5000 至 10,000 小時(shí)的令人滿意的性能。
盡管有優(yōu)點(diǎn),但由于這些密封考慮,油并不總是用于較小的齒輪減速機(jī)。如果需要非標(biāo)準(zhǔn)安裝方向,一種可能的替代方法是半流體潤(rùn)滑脂。避免將充油齒輪箱直接安裝在減速機(jī)上方。齒輪箱和減速機(jī)之間有一個(gè)軸密封,但密封不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去。最終,潤(rùn)滑劑會(huì)找到進(jìn)入減速機(jī)的路徑。這可能會(huì)干擾永磁直流減速機(jī)中的換向、交流分相減速機(jī)中的離心啟動(dòng)開關(guān)或無刷直流減速機(jī)中的電子換向器組件。如果驅(qū)動(dòng)軸必須朝上,那么油脂潤(rùn)滑的直角齒輪減速機(jī)將是更好的解決方案。如果您需要非標(biāo)準(zhǔn)的安裝位置,您可能需要考慮使用改進(jìn)的潤(rùn)滑或填充水平的定制齒輪減速機(jī)。
2.減速機(jī)效率
與平行軸齒輪箱中使用的直齒輪或斜齒輪組件相比,大多數(shù)直角齒輪箱中的蝸輪效率較低,并且產(chǎn)生的熱量更多。因此,直角齒輪減速機(jī)通常需要更大的減速機(jī)來匹配具有相同齒輪比的平行軸齒輪減速機(jī)的輸出扭矩。蝸輪的效率在低速時(shí)更差,為啟動(dòng)和加速提供的扭矩更小。
3. 自鎖直角減速機(jī)
“自鎖”直角齒輪箱不能通過向輸出軸施加恒定扭矩來向后驅(qū)動(dòng)。即使關(guān)閉齒輪減速機(jī)的電源,這些齒輪箱也可以提供保持扭矩。這在期望負(fù)載即使在齒輪減速機(jī)的電源關(guān)閉后仍保持靜止的應(yīng)用中是可取的。但是,不建議將其作為“故障安全”應(yīng)用解決方案,因?yàn)楸3峙ぞ貢?huì)隨著齒輪磨損或發(fā)生軸振動(dòng)而減小。
設(shè)計(jì)提示:在斷電條件下必須牢固保持負(fù)載的應(yīng)用中,應(yīng)在減速機(jī)或齒輪減速機(jī)上添加外部保持制動(dòng)器。制動(dòng)器通常安裝在高速或附件軸(電樞或轉(zhuǎn)子軸)上,而不是安裝在驅(qū)動(dòng)軸(輸出軸)上。
4.噪音和負(fù)載
減速機(jī)設(shè)計(jì)為安靜,但有些比其他變速箱更安靜。在某些情況下,金屬齒輪比非金屬齒輪產(chǎn)生更多的噪音,而斜齒輪往往比正齒輪更安靜。變速箱的噪音受其齒輪級(jí)數(shù)、負(fù)載和電樞或轉(zhuǎn)子輸入速度的影響。一些較小的平行軸和行星齒輪箱使用尼龍型第一級(jí)齒輪來降低噪音和振動(dòng)。蝸輪通常比直齒輪或斜齒輪減速器更安靜,因?yàn)樗鼈円曰瑒?dòng)動(dòng)作運(yùn)行。由于蝸輪和輪齒承受的是破碎載荷而不是懸臂載荷,并且通常有更多的齒接觸,因此蝸輪比直齒輪或斜齒輪具有更高的抗沖擊載荷。
5、減速減速機(jī)壽命
減速減速機(jī)壽命受多種因素影響。顯而易見的是運(yùn)行速度、負(fù)載、占空比和環(huán)境溫度。這些操作條件中的任何一個(gè)越高,齒輪箱組件磨損得越快。但是變速箱內(nèi)部也有一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)決定了齒輪減速機(jī)的壽命。例如,蝸輪的滑動(dòng)動(dòng)作比直齒輪和斜齒輪的滾動(dòng)動(dòng)作更難潤(rùn)滑,效率也更低。因此,金屬蝸桿和齒輪齒比金屬直齒輪和斜齒輪齒磨損得更快。如果沒有施加嚴(yán)重或沖擊載荷,非金屬齒輪的磨損會(huì)比金屬齒輪慢。油潤(rùn)滑的齒輪比脂潤(rùn)滑的齒輪使用壽命更長(zhǎng),因?yàn)橛驮谪?fù)載條件下為齒輪齒提供更一致的潤(rùn)滑。
另一個(gè)可能影響齒輪減速機(jī)壽命的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)是減速機(jī)軸和輸出軸滾珠軸承。軸承過早失效的可能原因可能是來自臟潤(rùn)滑脂或無效密封件的異物、由于溫度過高或外部污染引起的潤(rùn)滑脂變質(zhì),或軸電流引起的電弧。
設(shè)計(jì)提示:軸承問題的一些早期預(yù)警信號(hào)可能是減速機(jī)和軸承之間的溫差增加、軸承噪音增加或減速機(jī)扭矩(負(fù)載)增加,從而導(dǎo)致由減速機(jī)或齒輪減速機(jī)。