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如何選定蝸輪減速機(jī)
(1)入力軸回轉(zhuǎn)數(shù)&出力軸回轉(zhuǎn)數(shù) |
以皮帶輪或聯(lián)軸器傳動(dòng)時(shí),最高入力轉(zhuǎn)速儘量不要超過(guò)2000RPM,一般使用約
600-1800RPM,轉(zhuǎn)速太高時(shí)容易使軸承因高度的磨擦而縮短壽命; 轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)可能導(dǎo)致潤(rùn)滑不足或效率降低,如須使用特別高或低轉(zhuǎn)速時(shí)請(qǐng)?jiān)]明。
出力軸回轉(zhuǎn)數(shù)=入力軸回轉(zhuǎn)數(shù)×減速比
如特別低速回轉(zhuǎn)時(shí),效率及扭力均會(huì)降低,並且使軸承給油較為困難。
若須使用時(shí)須注意選擇機(jī)型及潤(rùn)滑油。
減速比=出力軸回轉(zhuǎn)數(shù)/入力軸回轉(zhuǎn)數(shù)
(2)回轉(zhuǎn)方向&軸方向 |
蝸輪減速機(jī)之出力軸回轉(zhuǎn)方向取決於蝸桿旋牙方向,除特別情形外均使用右旋牙。當(dāng)入力軸為順時(shí)針?lè)较驎r(shí)出力軸為反時(shí)針?lè)较?,但二段式蝸輪減速機(jī)其入力軸與出力軸之回轉(zhuǎn)方向?yàn)橥环较颉N佪啘p速機(jī)的軸向變化多,使用時(shí)請(qǐng)參考本公司目錄之" 軸向選擇 "。未註明時(shí)以右軸(R)為標(biāo)準(zhǔn)。
(3)效率 |
由於減速機(jī)內(nèi)部磨擦的損失,部份能量將轉(zhuǎn)為熱能消失。依本公司目錄之附表所示
效率=出力軸馬力÷入力軸馬力×100%
蝸輪減速機(jī)之效率取決於蝸輪之前進(jìn)角、週速度、潤(rùn)滑油、軸承的磨擦及材質(zhì)的磨擦系數(shù)等。下表為效率之大約值,請(qǐng)參考。
速比 | 效 率 | 效 率 % | 減速比 | |
1 / 10 | 82 ~ 85% | |||
1 / 20 | 78 ~ 82% | |||
1 / 30 | 73 ~ 76% | |||
1 / 40 | 69 ~ 74% | |||
1 / 50 | 67 ~ 72% | |||
1 / 60 | 65 ~ 70% |
(4) 發(fā)熱及減速機(jī)箱之溫度界限 | TOP |
蝸輪減速機(jī)為一有高度摩擦作用的減速機(jī)構(gòu),故會(huì)發(fā)生很多的熱量,而減速機(jī)箱之設(shè)計(jì)的主要依據(jù)就是發(fā)散此摩擦所生的高熱,減速機(jī)在開始時(shí)機(jī)箱之溫度上升快,此因發(fā)散之熱量比所生之熱量為少的緣故,待升至一相當(dāng)溫度時(shí)就不再上升,即發(fā)散之熱量與所發(fā)生之熱量平衡所限,此平衡溫度容許值即為機(jī)箱之設(shè)計(jì)的依據(jù),如機(jī)箱過(guò)小,則平衡溫度超過(guò)容許溫度,如機(jī)箱過(guò)大,則有浪費(fèi)之嫌.容許溫度之大小依使用之材料及潤(rùn)滑油之性質(zhì)而定。
蝸輪減速機(jī)之容許溫度界限如下所示:
周圍溫度 | 減速機(jī)箱之界限溫度 | 周圍溫度: 為減速機(jī)使用現(xiàn)埸附近之溫度,依現(xiàn)埸之情況而不同。 機(jī)箱溫度: 為減速機(jī)箱在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之最高容許溫度。 局部溫度: 為減速機(jī)箱在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之最高容許局部溫度,其位置在蝸桿軸入力端之軸承處。 | |
機(jī)箱溫度 | 局部溫度 | ||
30℃以上 | 93℃ | 102℃ | |
30℃以下 | 83℃ | 94℃ |
(5)馬力 |
馬力是一種動(dòng)力的單位,由三個(gè)要素所組成
1.距離 (公尺M(jìn)或公分Cm)…………S
2.重力 (公斤Kg或公克G)…………P
3.時(shí)間 (秒Sec) HP=(P x S)/75
所謂一馬力就是在一秒的時(shí)間將75Kg的重物移動(dòng)一公尺的距離,所以1馬力=75Kg-M/Sec。 | |
1馬力之減速機(jī)可拖多大的力量?要知一己知馬力之馬達(dá)其所拖多大之力量時(shí),必定要知道被拖動(dòng)之機(jī)器的速度。一馬力之馬達(dá)在每秒1M的速度下可拖動(dòng)75kg的力量,因馬達(dá)須經(jīng)過(guò)減速機(jī)及其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故實(shí)際傳到機(jī)器之馬力已不足1HP,所以1HP之馬達(dá)在1m之速度下,所能拖動(dòng)之力量,當(dāng)在75kg以下, 其視機(jī)械效率而定。 | |
如為 1HP之馬達(dá)在拖動(dòng)每秒2M之速度的機(jī)器時(shí),則可拖動(dòng) 75 / 2=37.5kg之力量,在每秒1/2M之速度時(shí),則可拖動(dòng)75÷(1/2)=150kg 之力量(機(jī)械效率未計(jì)算在內(nèi))其他各種場(chǎng)合可依此推算出。 |
每一型號(hào)之減速機(jī)皆有適合之馬力,請(qǐng)參考下表:
馬力-型號(hào)選擇表
類別 | 單段蝸輪減速機(jī) | 雙段蝸輪減速機(jī) (蝸輪-蝸輪) | 雙段蝸輪減速機(jī) (齒輪-蝸輪) | ||
型號(hào) / 速比 | 10~30 | 40~60 | 100~900 | 1000~3600 | 80~360 |
40 | 1/8 | ||||
50 | 1/4 | 1/8 | |||
60 | 1/2 | 1/4 | 1/16 | ||
70 | 1 | 1/2 | 1/8 | 1/16 | |
80 | 2 | 1 | 1/4 | 1/8 | 1/2、1 |
100 | 3 | 2 | 1/2 | 1/4 | 1、2 |
120 | 5 | 3 | 1 | 1/2 | 1、2 |
135 | 7 1/2 | 5 | 2 | 1 | 2、3 |
155 | 10 | 7 1/2 | 3 | 2 | 3、5 |
175 | 15 | 10 | 5 | 3 | |
200 | 20 | 15 | |||
225 | 25 | 20 | |||
250 | 30 | 25 | |||
300 | 40 | 30 | |||
350 | 50 | 40 |
(6)使用系數(shù) |
一般減速機(jī)之傳達(dá)容量及強(qiáng)度計(jì)算係依照每日八小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)與均一負(fù)荷的理想下設(shè)計(jì)因?qū)嶋H使用的情況不同在瞭解現(xiàn)場(chǎng)使用情況如:是否有∞反覆起動(dòng)、停止或正轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn),使用的時(shí)間、衝擊荷重等必須將使用係數(shù)計(jì)算在內(nèi),依適當(dāng)?shù)暮芍貍S數(shù)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)臏p速機(jī)型號(hào),以免誤用過(guò)大或過(guò)小的減速機(jī)。
負(fù)荷系數(shù)表
原動(dòng)機(jī) | 傳動(dòng)機(jī)負(fù)荷等級(jí) | 每日使用時(shí)間 | |||
0.50 hr | 2 hr | 8--10 hr | 10--24hr | ||
電動(dòng)機(jī) | 均一負(fù)荷 | 0.80 | 0.90 | 1.00 | 1.25 |
中 衝 擊 | 0.90 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | |
重 衝 擊 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | |
正轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)或起動(dòng)、停止,一小時(shí)內(nèi)達(dá)10次以上者請(qǐng)將右表的值乘以1.2。 |
(7)懸掛荷重 |
懸掛荷重為減速機(jī)出力軸軸端所承受的力量。容許懸掛荷重並非表示減速機(jī)不可拖動(dòng)多大的力量,而只是減速機(jī)之使用情況之選擇的依據(jù)。
各型減速機(jī)在各種使用場(chǎng)合下,皆有一定之容許轉(zhuǎn)矩,
T = F x R 即 轉(zhuǎn)矩=力量x力量施力線到旋轉(zhuǎn)中心之垂直距離
式中之 F 與容許懸掛荷重有直接之關(guān)係: |
出力軸裝置鏈輪時(shí),F(xiàn)之最大容許值,即為容許懸掛荷重。 | |
如在出力軸裝置齒輪,則F之最大容許值為容許懸掛荷重的0.8倍。 | |
或容許懸掛荷重除以1.25倍(此1.25之?dāng)?shù)值即為懸掛荷重係數(shù))當(dāng)一減速機(jī)出力軸所裝之鏈輪或齒輪所受的拉力已計(jì)算出(鏈輪之容許拉力值,即為容許懸掛荷重,而齒輪之最大容許拉力值,即為容許懸掛荷重的80%)。 |
依T = F x R R ≦T/F |
R為鏈輪或齒輪之節(jié)圓半徑。 | |
T為容許出力轉(zhuǎn)矩。 | |
F為懸掛荷重。 |
總之:
當(dāng)一減速機(jī)在使用時(shí)其出力之承受轉(zhuǎn)矩與懸掛荷重一定在容許值以下,為其中之一大於容許值時(shí),則須重新設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或?qū)p速機(jī)之型號(hào)改大。當(dāng)承受轉(zhuǎn)矩超過(guò)容許轉(zhuǎn)矩時(shí),減速機(jī)會(huì)發(fā)生過(guò)熱或蝸輪齒面過(guò)度磨損或軸扭斷之現(xiàn)象。當(dāng)承受荷重超過(guò)懸掛荷重時(shí),出力軸在使用過(guò)一段時(shí)間後會(huì)折斷。
懸掛荷重(O.H.L)系數(shù)
出 力 軸 | 系數(shù)f | OHL=(T‘ x f x S) / R T‘ = 補(bǔ)正後之扭力 f = OHL系數(shù) s = 位置系數(shù) R = 皮帶輪或鍊輪半徑 鏈輪應(yīng)儘量小,並靠近軸內(nèi)側(cè) |
鍊輪傳動(dòng) | 1.00 | |
齒輪傳動(dòng) | 1.25 | |
V皮帶輪傳動(dòng) | 1.50 | |
平皮帶輪傳動(dòng) | 2.50 | |
1. d≦L/2 當(dāng)負(fù)載在軸的中點(diǎn)或中點(diǎn)以內(nèi) S=1 位置系數(shù) S=1 2. d>L/2 當(dāng)負(fù)載在軸的中點(diǎn)以外 位置系數(shù)S=2d/L |
減速機(jī)之選定計(jì)算範(fàn)例 |
搬運(yùn)物總重量 ︰W=800kg 搬送速度 ︰V=15m/min 鍊輪傳動(dòng)效率 ︰η1=0.97 減速機(jī)傳動(dòng)效率 ︰η2=0.75 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 ︰8小時(shí)/日 起動(dòng)次數(shù) ︰1回/分, 中衝擊 使用電源 ︰三相200V,60Hz |
選 定 之 注 意 事 項(xiàng) | 計(jì) 算 範(fàn) 例 | |
減 速 比 | 藉由必要的入力軸回轉(zhuǎn)數(shù)及出力軸回轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)選定減速比 1. 先求出輸送帶滾輪回轉(zhuǎn)數(shù)(N1) N1=搬送速度 /(滾輪直徑x π) 2. 總減速比 =滾筒回轉(zhuǎn)數(shù) / 入力軸(馬達(dá))回轉(zhuǎn)數(shù)(R1) 3. 總減速比=減速機(jī)減速比x鍊輪減速比(R2) 選定鍊輪減速比R2=1/5 減速機(jī)之減速比R1=1/30 | 1.N1=V /(D x π) =15 /(0.4 x 3.14) =12r/min (rpm) 2.R=12 / 1800(馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)) =1/150 3.R=R1 x R2 1/20 x 1/75 1/30 x 1/5 1/40 x 1/3.75 1/50 x 1/3 1/60 x 1/2.5 |
扭 力 | 減速機(jī)所要的出力扭力 (搬運(yùn)物重量 x 滾輪半徑 x 鍊輪減速比)/ (鍊輪效率 x 減速機(jī)效率) | T1=W x (D/2) x R2 / (η1 x η2) =[800x(0.4/2)x(1/5)]/ (0.97x0.75) =43.98 |
負(fù) 荷 條 件 | 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件算出補(bǔ)正扭力8小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)、中衝擊、系數(shù)1.25(K) | T2=補(bǔ)正扭力(T1)x運(yùn)轉(zhuǎn)條件(系數(shù)K) =43.98 x 1.25 =54.98kgf-m |
馬 力 | 最後換算成馬力(Hp) Hp = ( 補(bǔ)正扭力 x 出力軸轉(zhuǎn)數(shù) ) / 716.2 | Hp=(T2 x N1)/ 716.2 =(54.98 x 60)/ 716.2 =4.6Hp(5Hp馬達(dá)適用) |
型 號(hào) 選 定 | 根據(jù)馬力型號(hào)選擇表5Hp、減速比1/30、型號(hào)120適用。 |
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