变速箱选型基础

介绍

选择变速箱是相当困难的。客户有各种各样的变速箱可供选择，能够满足不同的要求。一个错误的决定可能会导致购买一个更昂贵的变速箱。电力传输工业可能需要一个变速箱，将支持悬挑负载，而运动控制或伺服工业可能需要一个变速箱，将处理动态运动。

尺寸的第一个问题领域之一出现在施加到电机与尺寸的尺寸。向电动机施加可能更简单，导致变速箱工作，但它将导致购买比所需的更大的齿轮箱。该齿轮箱还将提供申请的过度资格。然而，对负载的尺寸将确保齿轮箱适合应用，并且更具成本效益以及潜在的占地面积较小。

分级应用的常见方面:

有几个方面的齿轮箱尺寸适用于各种情况。本节将详细介绍这些标准和提供洞察力。

1。服务因子
在评估应用程序之前，客户应该确定服务因素。服务系数通常可以定义为应用程序的要求值超过设备的额定值。应根据非均匀负载、工作时间和较高的环境温度等条件确定工作系数。
如何解释服务因素?服务系数为1.0意味着单元刚好有足够的能力来处理应用程序。对于可能导致变速箱过热或故障的附加要求，不存在任何公差。对于大多数工业应用，服务系数为1.4就足够了。这意味着该变速箱可以处理1.4倍的应用要求。如果应用程序需要1000英寸磅，变速箱的尺寸将能处理1400英寸磅。不同的因素将影响在给定的应用程序中应该使用多少服务因素。服务因素的变化取决于制造商。请查看厂家的说明书。

2。环境温度和环境
较高的环境温度提高内部压力，这将需要增加使用的服务因子。高温或低温可能需要不同的密封材料和润滑粘度。

变速箱所处的环境也是一个重要的考虑因素。恶劣的环境会增加设备的磨损。灰尘或肮脏的环境通常需要特殊的材料来防止腐蚀或细菌生长。食品或饮料工厂需要特定的符合FDA要求的涂层和油。真空环境将需要特殊的润滑脂和散热考虑，因为将没有空气冷却。如果不考虑这些环境特征，可能会导致变速箱不能正确支持应用程序。所有这些方面都必须考虑时，变速箱。

3.冲击负载或负载类型
高冲击或冲击载荷会导致齿轮齿和轴轴承的磨损增加。这种磨损可能会导致过早的失败，如果不考虑时，大小。这些负载需要增加服务因子。均匀负载是指在应用程序期间保持不变的负载，而非均匀负载在应用程序期间会发生变化。非均匀负载，即使很小，也需要比均匀负载更高的使用系数。匀载的一个例子是在输送机上有一致的产品量。非均匀负载是指任何类型的间歇切割应用。这种间歇性的切削力导致齿轮箱上的扭矩周期性增加，这是一个非均匀负载。

4.输出样式或机制
输出机构包括链轮，滑轮或齿齿轮，以命名几个。不同的输出配置，如双输出轴或轴安装衬套，将降低单元额定单位的溢出量。不同的输出机制添加了必须考虑的不同轴负载。大多数机制将导致高径向载荷，但螺旋齿轮等的东西也可以引起轴向载荷。这些输出可能需要不同的轴承来解释增加的径向或轴向载荷。

5。输出轴或空心孔尺寸
在施容应用时，输出轴和孔径必须满足客户要求。这些可以包括该单元上的不锈钢输出，以及它是否具有键控或无钥匙轴，键键或无钥匙空心孔，或与前一个任何一个的凸缘输出。在一个单元上获得正确的孔径可能迫使客户购买更大的齿轮箱或不同风格的齿轮箱，以适合其当前轴。在某些情况下，客户可以在提供最佳解决方案的同时修改其轴以使用最具成本效益的单元。

6。住房款式
在选择变速箱时考虑如何安装也是很重要的。一个单元可以有安装脚，一个法兰在输出或只是基本的丝锥孔在一个或多个方面。这些住房风格可能会限制如何安装一个单位，所以有多种选择可以防止自定义框架或托架的需要。例如，在装置的底面上有攻丝孔，就可以避免在输出周围安装特殊的l型支架。

电力传输：
影响大小化过程的一些元素是特定于行业的。对于电力传输行业，输出RPM，电机马力和框架尺寸，并覆盖载荷都会影响应用程序计算。

• 输出RPM.
  客户必须确定变速箱运行所需的比率，或提供输入/输出速度和运行频率(Hz)进行计算。标准是在60hz下的1750输入RPM。任何更改都需要在调整大小时指定，因为它将改变比率计算。不考虑变化将导致变速箱不符合客户的要求。

• 电机HP和框架尺寸
  在计算服务因素之前，必须确定变速箱尺寸和输入选项。一旦变速箱尺寸确定，使用所需的马力来计算实际的服务因素。大型HP电机产生的热量会对减速机的机械额定值产生不利影响。这种降低的额定值，基于增加的热量，被称为减速器的热容量，必须考虑使用大型电机。

• 一般轴荷载
  尺寸必须验证负载不会损坏变速箱。输出轴能够维持以磅为以磅为单位测量的力被称为溢出额定值。如果评级小于应用程序，则减速机将损坏。

运动控制:
对于伺服行业，输入速度、惯性、动态转矩运动、特定轴负载和电机轴直径影响定径过程。

• 输入速度
  输入速度不应超过变速箱额定值，否则由于压力增加，会发生过早的密封磨损。如果在分级时没有考虑输出机制的比率，那么输入速度可能会意外地增加，这也是指定任何输出机制如此重要的另一个原因。
  
• 惯性
  小于10:1的惯性不匹配是精确控制输出所需要的。这对于获得某些应用所需的高精度是很重要的。减速器的尺寸和比是影响惯量的主要因素。控制工程师可能要求更小的不匹配甚至是具体的数量。通常选择电动机是因为它的动力性能，而不是因为它的扭矩。由于增加了转子惯性，通常会使用比应用所需的扭矩大得多的电机。一些电机制造商甚至专门制造高或低惯性额定值的电机。由于惯性不匹配降低了，因此可以更好地调优应用程序。当这样做时，重要的是限制电机的输出扭矩，以防止损坏变速箱。
  
• 动态运动
  循环运动可能需要使用更高的服务因子而不是连续运动。这是因为恒定开始并停止导致齿轮齿和密封上的额外磨损。循环反转，这是两点之间的恒定的前后运动，需要比循环或连续的更高的服务因子。
  
• 特定轴载荷
  径向、轴向和力矩轴负载必须根据机组额定值进行检查。如果不这样做，可能会导致轴断裂或轴承或齿轮齿的损坏。一般来说，相同的服务因素适用于这些评级，以确定适当的强变速箱。如果应用需要，其他轴承类型可以提高这些额定值。
  
• 电机轴直径或长度
  电机轴必须适合在单位，轴必须足够长，以充分接触联轴器。如果没有全面参与，就可能发生输入滑脱。虽然这不会影响所需的服务因素，但重要的是要考虑，以避免安装电机的问题。一些制造商有一个大的输入设计，允许减速器容纳更大的电机，而不增加单位尺寸。

结论:
为了达到最佳的变速箱解决方案，客户应从负载大小入手。这将确保他们获得适合应用程序的经济有效的解决方案。服务因素、环境、环境温度、冲击负荷、输出方式和服务时间都是决定尺寸的重要因素。客户提供的信息越多，分级过程就越精确。这将最终产生符合客户需求的解决方案!有许多大小程序可用，可以帮助确定什么变速箱是最适合您的应用程序。