- 機械設計師手冊(下冊)
- 吳宗澤 高志
- 3477字
- 2019-10-28 16:13:57
17.6 機械設備專用減速器
17.6.1 運輸機械用減速器
JB/T 9002—1999規定的DBY、DCY型和DBZ、DCZ型二級、三級圓錐圓柱齒輪減速器,輸入軸轉速不大于1500r/min,齒輪圓周速度不大于20m/s,工作環境溫度為-40~45℃。當環境溫度低于0℃時,起動前潤滑油應加熱。
17.6.1.1 型式和標記方法
減速器按輸出軸型式,可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種裝配型式;按旋轉方向可分為順時針(S)和逆時針(N)兩種,如圖17-10、圖17-11所示。標記示例:

圖17-10 DBY(或DBZ)型二級減速器裝配型式

圖17-11 DCY(或DCZ)型三級減速器裝配型式

17.6.1.2外形尺寸和安裝尺寸(見表17-152、表17-153)
表17-152 DBY及DBZ型減速器外形尺寸和安裝尺寸 (單位:mm)

注:生產廠:沈陽礦山機器廠。
表17-153 DCY及DCZ型減速器外形尺寸和安裝尺寸 (單位:mm)

注:生產廠:沈陽礦山機器廠。
17.6.1.3 承載能力(見表17-154~表17-157)
表17-154 DBY型減速器承載能力

①需采用循環油潤滑。
表17-155 DBZ型減速器承載能力

表17-156 DCY型減速器承載能力

(續)

①需采用循環油潤滑。
表17-157 DCZ型減速器承載能力

(續)

17.6.1.4 選用方法
選擇的減速器必須滿足傳動比的要求,然后按承載能力選擇減速器的型號,再校核起動轉矩和熱功率。
(1)計算功率

式中P1——傳遞的功率(kW);
KA——工況系數,見表17-160、表17-162;
表17-160 工況系數KA

注:U—平衡載荷;M—中等沖擊載荷;H—重型沖擊載荷;工作機械的載荷分類見表17-160。
表17-162 工作機械載荷分類

(續)

注:U—平衡載荷;M—中等沖擊載荷;H—重型沖擊載荷;?—每天24h連續工作,表17-160中KA值要增大10%。
n1′——要求的輸入轉速(r/min);
PP1′——對應于n1′時的許用輸入功率(kW);
n1——承載能力表中靠近n1′的轉速(r/min);
PP1——n1時的許用輸入功率(kW),查表17-154~表17-157。
(2)校核起動轉矩

(3)校核熱功率 當減速器不附加冷卻裝置時
P1≤PG1KWKA (17-25)
式中PG1——減速器的熱功率(kW),見表17-158、表17-159,對DBZ型、DCZ型中硬齒面齒輪減速器無須校核;
表17-158 DBY型減速器熱功率

表17-159 DCY型減速器熱功率

KW——環境溫度系數,見表17-161;
表17-161 環境溫度系數KW、功率利用系數KA

KA——功率利用系數,見表17-161。
如果滿足不了式(17-24)時,則必須增大減速器的型號或增設冷卻裝置。
【例17-7】 帶式輸送機,運搬大塊巖石,重型沖擊。電動機功率P=75kW,轉速n1=1500r/min。起動轉矩Tmax=955N·m;所需輸入功率P1=62kW,滾筒轉速n2=60r/min,每天連續工作24h,露天作業,環境溫度40℃。
【解】 1)需要的傳動比:

選擇DCY型減速器。
2)選擇型號:
根據表17-162載荷特性為H,按表17-160查得KA=2.0,每天連續工作24h,KA應加大10%,即KA=2.2。
Pc1=KAP1=2.2×62kW=136.4kW
查表17-154選用DCY280型,Pp1=160kW。
3)校核起動轉矩:

4)校核減速器的熱功率:
查表17-159,得PG1=124kW
17-161,得KW=0.75,由

查表17-159,得KA=0.79
PG1KWKA=124×0.75×0.79kW
=73.5kW
P1=62kW≤PG1KWTA=73.5kW,符合要求。
工作機械載荷分類見表17-162。
17.6.2 起重機用三支點QJ型減速器
QJ至斜齒圓柱齒輪減速器,適用于起重機的各種機構,也可用于運輸、冶金、礦山、化工、輕工等各種機械設備的傳動中。其工作條件為齒輪圓周速度不大于16m/s;高速軸轉速不大于1000r/min;工作環境溫度為-40~45℃;可正反兩方向運轉;允許輸出軸瞬時最大轉矩為2.7倍的額定轉矩。減速器是三支點安裝型式。
17.6.2.1 型式和標記方法
(1)結構型式 QJ型減速器分為R型(二級)、S型(三級)和RS型(二、三級結合)三種型式,如圖17-12所示。

圖17-12 QJ型減速器結構型式
(2)裝配型式 共九種,如圖17-13所示。

圖17-13 QJ型減速器裝配型式
(3)安裝型式 如圖17-14所示,可以采用臥式W或立式L(V)安裝。在±α角范圍內為臥式安裝,在L角范圍內為立式安裝。α角的大小與傳動比有關,應保證中間級的大齒輪浸油1~2個齒高深度。

圖17-14 安裝型式
(4)軸端型式 高速軸端采用圓柱形軸伸平鍵連接。輸出軸端有C型、H型和P型三種型式,其尺寸見表17-163。
表17-163 減速器輸出軸端的型式和尺寸 (單位:mm)

(5)中心距 減速器以輸出級中心距為名義中心距a。
(6)標記示例 起重機減速器三級傳動,名義中心距560mm,公稱傳動比50,裝配型式第Ⅲ種,輸出軸端為齒輪軸端,臥式安裝。標記如下:

17.6.2.2 外形尺寸(見表17-163~表17-166)
表17-164 QJR減速器外形尺寸(摘自JB/T 8905.1—1999) (單位:mm)

表17-165 QJS減速器外形尺寸(摘自JB/T 8905.1—1999) (單位:mm)

(續)

表17-166 QJRS減速器外形尺寸(摘自JB/T 8905.1—1999) (單位:mm)

17.6.2.3 承載能力(見表17-167~表17-170)
表17-167 QJR減速器工作級別M5①時的承載能力

①GB/T 3811—2008《起重機設計規范》,將起重機各機構的工作級別分為M1~M8八種,見本手冊第24章,表24-6。
表17-168 QJR減速器連續工作①時的承載能力

①連續工作類型減速器,推薦用于除起重機以外的其他各種機械設備中。
表17-169 QJS、QJRS減速器工作級別M5時的承載能力

表17-170 QJS、QJRS減速器連續工作時的承載能力

17.6.2.4 選用方法
選擇減速器時,首先要滿足傳動比的要求,然后求名義功率,計算公式為

式中Pc——計算功率,應按專業機器的規定來確定,如無可靠數據,可按Pc=KAP近似求之;
KA——工況系數,查表17-160;
P——傳遞的功率(kW);
K——系數,查表17-171;
表17-171 系數K

注:起重機載荷狀態分類見表17-172。
Pp——減速器的許用功率,見表17-167~表17-170。
減速器輸出軸端最大允許徑向載荷(當n1=1000r/min時)列于表17-173。
表17-173 輸出軸端最大允許徑向載荷(當n=1000r/min時) (單位:N)

【例17-8】 選擇煉鋼車間使用的鑄造起重機的減速器。已知Pc=80kW,n=750r/min,i=100
【解】 由表17-171及表17-172,查出載荷狀態為Q4,經常是額定載荷,所以K=0.63。
表17-172 起重機載荷狀態分類


查表17-169,選用a=800mm,,故合適。
17.6.3 起重機底座式減速器
JB/T 8905.2—1999中有QJR-D、QJS-D和QJRS-D三個系列起重機底座式減速器。這種減速器除了外形尺寸及輸出軸端的K值(見表17-163)與JB/T 8905.1—1999不同外,其他如適用范圍、結構型式、裝配型式、軸端型式、中心距,以及承載能力和選擇方法等都一樣。因此,除外形尺寸本節單列外(見表17-174~表17-176),其他都按17.6.2節(JB/T 8905.1—1999)相應的表圖查,本節省略。
表17-174 QJR-D減速器的外形尺寸(摘自JB/T 8905.2—1999) (單位:mm)

注:生產廠:太原重型機器廠、上海起重運輸機械廠、銀川起重機械廠、大連起重機器廠。
表17-175 QJRS-D減速器的外形尺寸(摘自JB/T 8905.2—1999) (單位:mm)

注:生產廠同上表。
表17-176 QJRS-D減速器的外形尺寸 (單位:mm)

標記標例:起重機帶底座的二級減速器,名義中心距a=560mm,公稱傳動比i=20,第Ⅳ種裝配型式,軸端型式為P型,標記如下:
減速器 QJR-D560-20ⅣP JB/T 8905.2—1999
17.6.4 起重機用立式減速器
JB/T 8905.3—1999中有QJ-L型立式斜齒圓柱齒輪減速器,主要適用于起重機的運行機構,也可用于運輸、冶金、礦山、化工及輕工等機械設備的傳動中。其工作條件為齒輪圓周速度不大于16m/s;高速軸轉速不大于1500r/min;工作環境溫度為-40~45℃;可正反兩方向運轉。
17.6.4.1 型式和標記方法
1)結構型式。QJ-L型減速器為三級傳動的立式底座式減速器。
2)裝配型式。共有六種,如圖17-15所示。

圖17-15 減速器裝配型式
3)軸端型式。高速軸和低速軸均采用圓柱形軸伸,平鍵聯接。
4)中心距。減速器以輸出級中心距為名義中心距a1,其數值見表17-177。
表17-177 減速器的中心距 (單位:mm)

5)傳動比。減速器的公稱傳動比與實際傳動比應符合表17-178的規定,其極限偏差不大于±5%。
表17-178 公稱傳動比與實際傳動比

6)標記示例。起重機立式減速器,名義中心距a1=200mm,公稱傳動比i=40,裝配型式為第Ⅲ種,標記如下:

17.6.4.2 外形尺寸和安裝尺寸(見表17-179)
表17-179 QJ-L型減速器的外形尺寸和安裝尺寸 (單位:mm)

17.6.4.3 承載能力(見表17-180、表17-181)
表17-180 QJ-L型減速器工作級別M5時的承載能力

表17-181 QJ-L型減速器連續工作時的承載能力

(續)

17.6.4.4 選用方法
1)QJ-L型立式減速器主要用于起重機的運行機構。根據GB/T 3811的規定,起重機各機構的工作級別分為M1~M8,共八級。表17-180所列是工作級別為M5的功率值,若用在其他工作級別時,應按下式進行折算。
PMi=PM5×1.12(5-i) (17-27)
式中PMi——相對Mi工作級別的功率值(kW);
i——機構工作級別,i=1,2,…,8;
PM5——表17-180所列許用功率值(kW)。
2)根據GB/T 3811,起重機運行機構疲勞計算基本載荷為
Mmax=φ8Mn (17-28)
式中Mn——電動機額定轉矩(N·m);
φ8——剛性動載系數,φ8=1.2~2.0。
剛性動載系數φ8與電動機驅動特性和計算零件兩側的轉動慣量的比值有關,詳見GB/T 3811—2008附錄P。
3)根據疲勞計算基本載荷和轉速,確定減速器的計算功率PMij
PMij=Mmaxn/9549 (17-29)
式中Mmax——疲勞計算基本載荷(N·m);
n——減速器輸入轉速(r/min)。
4)根據減速器的計算功率PMij、輸入轉速n,以及公稱傳動比選擇減速器的型號,使
PMij≤PMi
式中PMi——減速器的許用功率。
當機構工作級別為M5時,由表17-180直接查取;當機構工作級別不是M5時,先由表17-180查出PM5,然后按式(17-27)計算出相應的工作級別的許用功率值PMi。
【例17-9】 一臺起重量為50t的橋式起重機,其小車運行機構的額定功率為75kW,轉速n=1000r/min,機構工作級別為M6。試選擇立式減速器(傳動比40,第Ⅱ種裝配型式)。
【解】 計算電動機的額定轉矩
Mn=9549P/n=9549×7.5/1000N·m=71.6N·m
疲勞計算基本載荷
Mmax=φ8Mn
式中,φ8=1.6,則
Mmax=1.6×71.6N·m=114.6N·m
相對于M6工作級別的計算功率
PM6j=Mmaxn/9549=114.6×1000/9549kW=12kW
初選QJ-L280-40Ⅱ,查表17-180,PM5=18.6kW。
按式(17-27)折算為M6的功率值為
PM6=PM5×1.125-6=18.6×1.12-1kW=16.6kW
因為PM6j<PM6,所以選擇減速器QJ-L280-40Ⅱ滿足要求。