正確選型單級蝸輪箱需要根據(jù)工作機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、工況系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行計算,確保傳動系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
選型首先確定輸入功率和輸出扭矩。已知工作機(jī)所需的扭矩T2(牛米)和輸出轉(zhuǎn)速n2(轉(zhuǎn)每分),可計算所需輸出功率P2 = T2 × n2 / 9550??紤]到蝸輪箱的效率η,輸入功率P1 = P2 / η。效率η受蝸桿頭數(shù)、潤滑條件和裝配精度影響,單頭蝸桿效率約50%至70%,雙頭約70%至80%,四頭可達(dá)85%以上。對于間歇工作或短時過載,可選用較小的功率等級。
傳動比i = n1 / n2,其中n1為輸入轉(zhuǎn)速。根據(jù)總傳動比確定蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2,滿足i = Z2 / Z1。標(biāo)準(zhǔn)單級蝸輪箱的中心距a已系列化,如63、80、100、125、160、200、250毫米等。中心距的選擇與承載能力直接相關(guān),中心距越大,承載能力越高??筛鶕?jù)輸出扭矩和工況系數(shù)查表初選中心距。
熱平衡校核是選型中的重要環(huán)節(jié)。蝸輪箱在連續(xù)運(yùn)行時,因摩擦產(chǎn)生的熱量會使油溫升高。當(dāng)發(fā)熱量等于散熱量時達(dá)到熱平衡溫度,一般要求油溫不超過85攝氏度。熱平衡功率與箱體表面積、環(huán)境溫度、散熱條件有關(guān)。當(dāng)計算熱功率不足時,可采取以下措施:選用更大機(jī)座號;增加外部風(fēng)扇或水冷盤管;加裝輔助散熱油泵。
工況系數(shù)KA綜合考慮載荷性質(zhì)、每日工作時間、啟動頻率等因素。平穩(wěn)載荷取1.0,中等沖擊取1.25至1.5,強(qiáng)烈沖擊取1.75以上。此外,環(huán)境溫度、海拔高度、安裝方向等也會影響承載能力,需按產(chǎn)品樣本中的修正系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
選型時還需確認(rèn)輸入輸出軸的連接方式。輸入端可采用直聯(lián)電機(jī)(帶輸入法蘭)或通過聯(lián)軸器與電機(jī)連接;輸出軸形式分為實心軸、空心軸或帶鍵槽的軸端。安裝方位有臥式、立式或任意角度,不同方位需對應(yīng)不同的潤滑方式和油位設(shè)計。
最后驗證蝸輪箱的最大扭矩和瞬時過載能力。啟動或制動時可能產(chǎn)生峰值扭矩,不應(yīng)超過額定扭矩的2倍。對于有自鎖要求的場合,需校核蝸桿螺旋升角是否小于摩擦角,通常螺旋升角控制在4至6度之間可實現(xiàn)可靠自鎖。