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关于齿轮减速机应用的5个设计注意事项
时间：2022-10-27
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要为应用选择理想齿轮减速机，重要的是要了解更多细节，而不仅仅是选择合适的输出速度和扭矩。以下是您应该考虑的五个标准。
虽然在选择和设计齿轮减速机时输出速度和扭矩显然很重要，但必须审查其他几个考虑因素。必须考虑占空比、动力传动系统、操作环境、安全要求和热保护。但是，仍有一些因素会影响您的设计成功与否。在这里，我们回顾了五个重要标准，以帮助为给定应用选择合适的齿轮减速机，以确保高效运行和所需的使用寿命。
1.减速机效率
与平行轴齿轮箱中使用的直齿轮或斜齿轮组件相比，大多数直角齿轮箱中的蜗轮效率较低，并且产生的热量更多。因此，直角齿轮减速机通常需要更大的减速机来匹配具有相同齿轮比的平行轴齿轮减速机的输出扭矩。蜗轮的效率在低速时更差，为启动和加速提供的扭矩更小。
2.减速减速机安装方向
齿轮减速机通常设计为与齿轮箱水平安装，减速机和驱动轴处于水平方向。其他安装位置也是可能的，具体取决于齿轮减速机的类型和齿轮箱的润滑方式。如果您需要非标准安装(例如垂直)，选择减速减速机的第一步应该是致电制造商的技术支持团队。
大多数分马力齿轮减速机都配备了终身润滑的无排气齿轮头，但有些齿轮减速机类型是油润滑的，而另一些是脂润滑的。如果油润滑齿轮减速机安装在非水平位置，则随着轴封在静态和动态条件下的磨损，泄漏的机会就会增加。油脂润滑的产品不太可能泄漏，但可能会影响齿轮寿命。
设计提示：润滑时，必须在油和油脂之间进行选择。他们都有自己的优势，这个应用程序将帮助您确定哪个更适合特定情况。油在负载条件下为齿轮齿提供更一致的润滑。润滑脂为安装提供了更大的灵活性，并将泄漏风险降至很低。
使用的润滑剂类型直接关系到变速箱的预期寿命。油脂润滑的减速减速机在正常运行条件下的额定运行时间为一年或 2000 小时。油润滑设计通常在铭牌扭矩下提供 5000 至 10,000 小时的令人满意的性能。
尽管有优点，但由于这些密封考虑，油并不总是用于较小的齿轮减速机。如果需要非标准安装方向，一种可能的替代方法是半流体润滑脂。避免将充油齿轮箱直接安装在减速机上方。齿轮箱和减速机之间有一个轴密封，但密封不会永远持续下去。最终，润滑剂会找到进入减速机的路径。这可能会干扰永磁直流减速机中的换向、交流分相减速机中的离心启动开关或无刷直流减速机中的电子换向器组件。如果驱动轴必须朝上，那么油脂润滑的直角齿轮减速机将是更好的解决方案。如果您需要非标准的安装位置，您可能需要考虑使用改进的润滑或填充水平的定制齿轮减速机。
3.噪音和负载
减速机设计为安静，但有些比其他变速箱更安静。在某些情况下，金属齿轮比非金属齿轮产生更多的噪音，而斜齿轮往往比正齿轮更安静。变速箱的噪音受其齿轮级数、负载和电枢或转子输入速度的影响。一些较小的平行轴和行星齿轮箱使用尼龙型第一级齿轮来降低噪音和振动。蜗轮通常比直齿轮或斜齿轮减速器更安静，因为它们以滑动动作运行。由于蜗轮和轮齿承受的是破碎载荷而不是悬臂载荷，并且通常有更多的齿接触，因此蜗轮比直齿轮或斜齿轮具有更高的抗冲击载荷。
4. 自锁直角减速机
“自锁”直角齿轮箱不能通过向输出轴施加恒定扭矩来向后驱动。即使关闭齿轮减速机的电源，这些齿轮箱也可以提供保持扭矩。这在期望负载即使在齿轮减速机的电源关闭后仍保持静止的应用中是可取的。但是，不建议将其作为“故障安全”应用解决方案，因为保持扭矩会随着齿轮磨损或发生轴振动而减小。
设计提示：在断电条件下必须牢固保持负载的应用中，应在减速机或齿轮减速机上添加外部保持制动器。制动器通常安装在高速或附件轴(电枢或转子轴)上，而不是安装在驱动轴(输出轴)上。
5、减速减速机寿命
减速减速机寿命受多种因素影响。显而易见的是运行速度、负载、占空比和环境温度。这些操作条件中的任何一个越高，齿轮箱组件磨损得越快。但是变速箱内部也有一些设计细节决定了齿轮减速机的寿命。例如，蜗轮的滑动动作比直齿轮和斜齿轮的滚动动作更难润滑，效率也更低。因此，金属蜗杆和齿轮齿比金属直齿轮和斜齿轮齿磨损得更快。如果没有施加严重或冲击载荷，非金属齿轮的磨损会比金属齿轮慢。油润滑的齿轮比脂润滑的齿轮使用寿命更长，因为油在负载条件下为齿轮齿提供更一致的润滑。
另一个可能影响齿轮减速机寿命的设计细节是减速机轴和输出轴滚珠轴承。轴承过早失效的可能原因可能是来自脏润滑脂或无效密封件的异物、由于温度过高或外部污染引起的润滑脂变质，或轴电流引起的电弧。