如何确定和选择齿轮减速机：运动工程师指南

为应用量身定制的齿轮减速机越来越普遍，主要是因为它们比以往任何时候都更容易按规格制造。

这并不是说设计工作没有挑战性。然而，现代制造允许一些供应商制造齿轮减速机和组件以满足特定的应用要求。

提供工程支持的新供应商方法以及新机床、自动化和设计软件现在让原始设备制造商和最终用户即使在数量有限的情况下也能获得价格合理的减速机。

在寻求顾问或制造商的帮助时，工程师在查看以下内容并尽可能多地回答这些问题后，更有可能获得安装正确并符合规格的减速机：

• 输入速度和马力是多少？

• 减速机目标输出速度或输出扭矩是多少？这部分地定义了所需的齿轮比。

• 使用特点是什么？减速机每天运行多少小时？它是否需要承受冲击和振动？

• 负载的悬垂程度如何？是否有内部悬臂负载？请记住，锥齿轮通常不能容纳多个支撑，因为它们的轴相交……因此一个或多个齿轮经常悬垂。这种负载会使轴偏转，使齿轮错位，从而降低齿的接触和寿命。这里的一个潜在解决方法是齿轮两侧的跨式轴承。

• 机器是否需要轴或空心孔输入……或轴或空心孔输出？

• 传动装置将如何定向？例如，如果指定直角蜗杆齿轮减速机，机器是否需要在轮子上方或下方安装蜗杆？轴会水平还是垂直地从机器中伸出？

• 环境是否需要耐腐蚀油漆或不锈钢外壳和轴？

服务系数：大多数减速机制造商的出发点是定义服务系数。这会针对输入类型、每天使用时间以及与应用程序相关的任何冲击或振动等问题进行调整。具有不规则冲击的应用（例如研磨应用）需要比均匀加载的应用更高的服务系数。同样，间歇运行的减速机需要的系数低于一天 24 小时使用的减速机。

服务等级：一旦工程师确定了服务因素，下一步就是定义服务等级。例如，与普通交流电机配对、每天 20 小时驱动均匀负载、恒速输送机的减速机可能具有 2 级服务。

此信息来自齿轮减速机制造商列出的服务等级图表。要使用这些图表，设计工程师必须知道输入马力、应用类型和目标比率。例如，假设一个应用程序需要一个 15:1 比率的 2 马力电机。要使用该图表，请找到 2 hp 和 15:1 比率相交的点。在这种情况下，这表示 726 号减速机。根据一个制造商的产品编号系统，尺寸 726 定义了一个中心距为 2.62 的齿轮减速机。这样的图表也可以反向工作，让工程师确认给定齿轮减速机尺寸的扭矩或速度。

悬臂载荷：设计人员选定尺寸后，齿轮减速机制造商的目录或网站会列出该尺寸单元允许的最大悬臂载荷值。提示：如果应用中的负载超过允许值，请增加齿轮减速机尺寸以承受悬垂负载。

安装：此时，设计者或制造商已经定义了齿轮减速机的尺寸和能力。因此，下一步是选择安装。常见的安装配置比比皆是，齿轮减速机制造商为每个单元尺寸提供了无数的选择。用于 C 型框架电机的带空心孔的法兰输入与向左突出的输出轴相结合可能是最常见的安装方式，但还有许多其他选择。诸如齿轮减速机体上方或下方的安装脚、空心输出以及输入和输出配置等选项都是可能的。所有齿轮减速机制造商都在目录和网站中列出了他们的安装选项以及尺寸信息。

润滑剂、密封件和电机集成：一旦单元尺寸和配置完成，一些规格仍然存在。大多数制造商可以运送填充有润滑油的齿轮减速机。但是，大多数默认发货单位是空的，以便用户在现场填写。对于垂直轴向下的应用，一些制造商建议使用第二套密封件。最后，由于许多齿轮减速机最终安装在 C 型框架电机上，因此许多制造商还提供将电机集成到齿轮减速机上并将组件作为单个单元运输的服务。

如果应用需要独特的电机-齿轮减速机组合，最好与顾问合作，甚至使用定制齿轮设计。一些组合更有效。事实上，与制造商合作获得预先设计的齿轮电机可确保电机-齿轮减速机组合能够正常工作并提供制造商计算和测试的规格。查看制造商的性能计算，以确定所选的减速电机是否会导致应用中出现任何问题。

请记住，今天的定制传动装置和标准传动装置并不相互排斥。如果完全定制的齿轮减速机不可行（例如，如果数量不够多），请考虑与销售从标准模块化子组件订购的齿轮减速机的制造商合作。否则，对于少量真正的定制齿轮减速机，寻找利用最新 CAD 软件、CAM 软件和机床来简化后处理工作并降低一次性成本的制造商。

最后一个提示：在应用中选择并安装减速机后，在复制典型操作场景的示例环境中执行几次测试运行。如果设计表现出异常高的热量、噪音或应力，请重复齿轮减速机选择过程或联系制造商。

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