確定減速機的負(fù)載特性,核心是明確負(fù)載的類型、大小、變化規(guī)律以及工作環(huán)境影響,這是匹配減速機型號、機架和傳動方案的關(guān)鍵前提。具體步驟和方法如下:
負(fù)載的運動形式直接決定了減速機的受力特征,主要分為兩類:
勻速穩(wěn)定負(fù)載負(fù)載運行時速度恒定、阻力波動極小,減速機承受的扭矩基本穩(wěn)定。
- 典型場景:皮帶輸送機(勻速輸送)、風(fēng)機、水泵、普通輸送帶。
- 特征:扭矩曲線平緩,無明顯峰值。
變載 / 沖擊負(fù)載負(fù)載速度、阻力隨時間大幅變化,減速機承受瞬時峰值扭矩。
- 周期性變載:攪拌機、往復(fù)式輸送機、升降機(啟停 / 升降階段阻力變化)。
- 沖擊性負(fù)載:破碎機、軋鋼機、沖壓設(shè)備(瞬間沖擊力大)。
- 特征:扭矩曲線有明顯尖峰,峰值通常為額定扭矩的 1.5-3 倍。
這是量化負(fù)載特性的核心,需結(jié)合負(fù)載的受力形式計算:
對于旋轉(zhuǎn)類負(fù)載(如滾筒、攪拌槳)
額定扭矩計算公式:
TL?=9550×nL?PL??其中:
- TL? = 負(fù)載額定扭矩(N?m)
- PL? = 負(fù)載所需功率(kW)
- nL? = 負(fù)載的工作轉(zhuǎn)速(r/min)
若存在沖擊,峰值扭矩 Tpeak?=K×TL?,K 為沖擊系數(shù)(根據(jù)工況取值:輕沖擊 K=1.2?1.5,中沖擊 K=1.5?2.0,重沖擊 K=2.0?3.0)。
對于直線類負(fù)載(如提升機、推桿)
先計算直線驅(qū)動力
F,再換算為減速機輸出軸的扭矩:
TL?=F×2D?×η其中:
- F = 直線負(fù)載的阻力(含重力、摩擦力,單位 N)
- D = 減速機輸出端傳動件的直徑(如鏈輪、齒輪分度圓直徑,單位 m)
- η = 傳動效率(如鏈輪傳動 η=0.92?0.98)
負(fù)載的持續(xù)運行時間、啟停頻率,決定了減速機的發(fā)熱和疲勞損傷風(fēng)險,對應(yīng)國標(biāo)規(guī)定的 9 種工作制:
關(guān)鍵:啟停頻率越高、負(fù)載變化越頻繁,減速機的疲勞強度要求越高。
除了核心的扭矩和運動特性,這些因素會放大負(fù)載對減速機的影響:
- 安裝偏差:減速機與負(fù)載、電機的同軸度誤差,會產(chǎn)生額外的徑向力 / 軸向力,相當(dāng)于增加了附加負(fù)載。
- 環(huán)境阻力:潮濕、粉塵、高溫環(huán)境會增加傳動件的摩擦阻力;戶外設(shè)備還需考慮風(fēng)載、冰雪負(fù)載等。
- 慣性負(fù)載:負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量 J 越大,啟停階段的沖擊扭矩越大,需校核啟制動扭矩:Tstart?=(J×Δn)/t+TL?(Δn 為轉(zhuǎn)速變化量,t 為啟制動時間)。
若理論計算誤差大(如非標(biāo)設(shè)備),可通過實測獲取真實負(fù)載數(shù)據(jù):
- 安裝扭矩傳感器:直接測量減速機輸出軸的實時扭矩,繪制扭矩 - 時間曲線,明確額定值、峰值和波動頻率。
- 監(jiān)測電流法:對于電機 - 減速機系統(tǒng),通過測量電機的工作電流,換算為輸出扭矩(需結(jié)合電機效率曲線),適用于中小型設(shè)備。
