蜗轮蜗杆减速机选型:S系列与K系列怎么选
搜“蜗轮蜗杆减速机”会对上两种机器:S系列斜齿轮蜗杆减速机和SWL丝杆升降机。本文讲清两者的分工、S与K系列直角传动如何取舍,以及七个规格怎么选。
蜗轮蜗杆减速机指的是末级传动用蜗杆与蜗轮配对、而不是用齿轮配对的减速机。这种结构本身就是直角传动,而且一级蜗杆副能承担的速比远大于一级齿轮副。在我们的产品里,有两种相当不同的机器都符合这个描述,客户问其中一种、报价报成另一种的情况经常发生:一是S系列斜齿轮蜗杆减速机,输出的是一根转轴;二是SWL丝杆升降机,输出的是沿丝杆上下移动的直线行程。本文先把两者分开,再回答真正决定直角传动采购的那个问题——选S系列还是K系列,最后按我们自己选型表的顺序走一遍S系列的选型。文中数据取自S系列样本和减速机各系列页面。
关键术语
- 蜗杆与蜗轮:螺旋状的蜗杆与带齿的蜗轮相啮合,两轴成90°。这一对是S系列的末级传动。
- 斜齿轮蜗杆减速机:先一级斜齿轮、再一级蜗杆副的两级结构,也就是S系列。正因为前面有一级斜齿轮,传动比区间才从约6.8起,而不是更低。
- 传动比i:输入转速除以输出转速。1450转/分的电机经i=29,输出轴为50转/分。
- 许用输出扭矩T2:某规格在给定传动比下可连续承受的扭矩,即选型表里的数值,不是峰值。
- 系数f1、f2、f3:按被驱动设备及其负荷性质、原动机类型、每小时起动次数,对所需扭矩施加的放大系数。
- 安装方位M1至M6:减速机的安装朝向。它决定注油量,也决定透气塞、油标和放油塞的位置。
- 自锁:输入停止后无需制动器即可保持负载位置。这是样本写了才有、没写就不能假定的一项性能,见后文。
同一个词,两种机器
| S系列斜齿轮蜗杆减速机 | SWL系列蜗杆丝杆升降机 | |
|---|---|---|
| 作用 | 降速,并把输出轴转到90°方向 | 把负载举升、下降、推进或定位 |
| 输出形式 | 旋转 | 直线 |
| 规格数 | 7个(S37至S97) | 11个(YFSWL1至YFSWL100) |
| 额定值 | 输出扭矩93至3990牛·米 | 最大举升力10至1000千牛 |
| 蜗杆副 | 位于末级传动 | 蜗杆副驱动Tr22×5至Tr150×24梯形丝杆 |
| 自锁 | 样本未作此说明 | 有,停机时保持负载 |
| 润滑 | 油润滑,透气塞、油标、放油塞按安装方位布置 | 钙基脂ZGN-1或ZGN-2,−20至100℃ |
| 工作制 | 按系数连续工作 | 最大20% ED,按30分钟一个循环计算 |
设备上需要的是一根转轴,就是S系列;需要的是直线移动、而且停下来要停得住,就是SWL升降机,选型请从丝杆升降机选型入手——多台联动时每台还要再乘一个联动系数降额。
S系列还是K系列:直角传动怎么取舍
两者都是直角减速机,都可以按裸机供货,也都可以直连法兰电机做成带电机的减速机。但两者不能互相替代。
| S系列斜齿轮蜗杆 | K系列斜齿轮螺旋伞齿轮 | |
|---|---|---|
| 末级传动 | 蜗杆与蜗轮 | 一对螺旋伞齿轮 |
| 规格 | S37至S97(7个) | K37至K187(12个) |
| 输入功率 | 0.12至22千瓦 | 0.18至200千瓦 |
| 传动比 | 约6.8至290 | 约5.36至197 |
| 许用输出扭矩 | 93至3990牛·米 | 156至49400牛·米 |
| 承载方向 | 适应正反转 | 只能单向承载,订货须注明旋转方向 |
| 样本强调的特点 | 结构紧凑、噪音低,一台内速比范围宽 | 大功率下扭矩大、效率高 |
取舍可以归成两个问题,而且有先后。扭矩和功率多大? 超过22千瓦或3990牛·米,S系列就没有对应规格了,只能用K系列。速比多大? 约197以内两者都够;超过197,不串联两台的话只有S系列能做到。两者都能用的那一段——功率不大、速比高、安装空间紧——S系列体积更小、噪音更低,而且它正反转都能承载,省掉了K系列必须在订货时确认旋转方向这一步。四大系列(含同轴R、平行轴F)的完整对照见减速机选型方法。
还有一种情况要单独说:如果只需要改变方向、转速本来就合适,这两种都不对——那是螺旋锥齿轮转向箱,即T系列,传动比可低至1:1,本身不带电机。
S系列的七个规格
| 规格 | 输入功率 | 传动比 | 许用输出扭矩 |
|---|---|---|---|
| S37 | 0.12–1.1千瓦 | 6.8–157.43 | 93牛·米 |
| S47 | 0.12–1.5千瓦 | 7.28–201 | 170牛·米 |
| S57 | 0.18–3千瓦 | 7.56–217.41 | 245牛·米 |
| S67 | 0.25–5.5千瓦 | 8.06–256.47 | 520牛·米 |
| S77 | 0.75–7.5千瓦 | 最高约288 | 1170牛·米 |
| S87 | 0.75–15千瓦 | 最高约288 | 2130牛·米 |
| S97 | 1.5–22千瓦 | 最高约288 | 3990牛·米 |
这张表有两点值得在定规格之前先看明白。一是相邻规格之间,许用扭矩大体是翻一倍的关系,所需扭矩只要略微越过某个规格的额定值,就得整档往上走,而不是稍微往上一点——系数用得太随意为什么会多花钱,原因就在这里。二是从S37到S97,传动比上限只提高了一点,许用扭矩却提高了四十多倍:在这个系列上,加大规格买到的是扭矩,不是速比。
六步选定一台S系列
- 先定输出转速n2,按设备定,不要按电机定:卷筒转速、螺杆进料速度、搅拌转速,取实际需要的那个值。传动比随之得出:i=电机转速÷n2,50赫兹四极电机按1450转/分计。
- 算出设备实际需要的扭矩T1。 由负载和作用半径算,或由吸收功率算:T1(牛·米)=9550×P(千瓦)÷n2(转/分)。
- 乘以系数。 要求是T_N≥T2×f1×f2×f3。f1取自被驱动设备类别(均匀负载、一般冲击、强烈冲击)和每天使用时间,f2取自原动机类型,f3取自每小时起动次数。样本给出的额定值对应的是平稳负载、规定的每天使用时间和有限的起动次数;工况不同,就要走这几个系数。
- 查规格。 先看上表,再查选型表:取许用输出扭矩在你的那个传动比下不低于第3步结果、同时又提供所需电机功率的最小规格。两个条件要同时满足;扭矩够而电机功率段不覆盖,不算选出来。
- 选安装结构。 型号标记里列有底脚式(YFS)、B5法兰(YFSF)、空心轴(YFSA)、空心轴带B5法兰(YFSAF)、空心轴带B14法兰(YFSAZ)、底脚加空心轴(YFSA…B)、底脚加法兰(YFS…F)。空心轴直接套在被驱动轴上,可以省掉一副联轴器和一道对中工序。
- 定安装方位和输出轴伸出侧。 M1至M6、输出轴A侧/B侧/双侧(A+B)、接线盒0°/90°/180°/270°。这些都要写在订单上:注油量以及透气塞、油标、放油塞的位置,是按该方位在出厂时定好的——现场改成另一个方位安装,润滑就不再是它出厂时的那套了。
走完六步,结果是一个完整的型号标记:企业代号、系列代号、安装结构、规格、电机功率与极数、传动比或输出转速、安装方位、输出轴伸出侧、接线盒方位。样本中型号标记的示例用的是一台K系列,形如 YF K A 67 B Y-4 -4p i9.66 M1 B 180 2;S系列的订单写法相同,把K换成S即可。对方报不出这串标记、也报不出对应的许用扭矩,说明选型没有做。
样本没有写的两件事
关于蜗杆传动有两种流传很广的说法,在我们的数据里,其中一种产品支持、另一种并不支持。所以必须说清楚你买的是哪一台。
- 自锁。 SWL升降机样本明确写了停机自锁,不用制动器也能把负载停在原位。S系列减速机样本没有自锁这项说明。因此输送机爬坡段、提升机、闸门这类断电后必须保持位置的场合,应当配制动电机或机械锁紧装置,不要指望蜗杆副替你锁住。
- 效率。 我们的数据只给出SWL升降机的效率:常速(P)速比13%至23%,慢速(M)速比8%至13%,这是举升丝杆要付的代价。S系列减速机没有公布效率数值,所以不要把升降机的数字搬过去用,往高往低都不行。需要某个规格和传动比的效率数值,请告诉我们,由我们对照原始表格确认。
结构上,S系列与全系列是一致的:铸造箱体加螺栓连接的箱盖和密封垫,透气帽、油标和放油塞,蜗杆与蜗轮,输入侧一对斜齿轮和小齿轮,输出轴装在滚动轴承上,配轴套、止动环以及平面油封和骨架油封。齿轮为优质合金钢精密磨齿,轴承为高端滚珠轴承,表面是九大系列通用的三层高密分子涂漆,隔绝灰尘、耐高温。背后的磨齿、滚齿与检测设备清单见生产实力页面。
我们的建议
先定机器,再定规格。输出是直角方向的一根转轴,就在S和K系列之间选,由扭矩决定选哪个;输出是必须停得住的直线行程,就是SWL升降机,蜗轮蜗杆减速机在这里是用错了机器。在直角传动这一档里,工况落在22千瓦、3990牛·米以内而速比又高的,选S系列;超出这个范围的,选K系列。任何情况下都不要按“蜗杆副会自锁”去定S系列。
请通过联系我们提供:输出转速、扭矩或吸收功率、负荷性质、每天使用时间、每小时起动次数以及可用的安装空间。减速机销售部和工程师会回复规格、安装结构、完整型号标记、对应的许用扭矩和外形尺寸图。雁峰集团有限公司自1987年起在温州平阳生产减速机和塑料编织机械;工作时间为周一至周六08:00–17:30,周日09:00–17:30(北京时间)。
常见问题
- 什么是蜗轮蜗杆减速机?
- 末级传动采用蜗杆与蜗轮配对、而不是齿轮配对的减速机。蜗杆轴与蜗轮轴成90°,所以这种结构天生就是直角传动;而且单级蜗杆副能做到的速比,远高于单级齿轮副。我们的S系列在蜗杆副前面还加了一级斜齿轮,因此一台箱体内的传动比可以做到约6.8至290。
- 直角传动该选S系列还是K系列?
- 速比大、功率不大、又要求结构紧凑和运行安静时选S系列:七个规格覆盖0.12至22千瓦、93至3990牛·米,传动比最高约290。功率或扭矩更大时选K系列:十二个规格覆盖0.18至200千瓦、156至49400牛·米,但传动比只到约197,而且螺旋伞齿轮只能单向承载。
- 蜗轮蜗杆减速机能自锁吗?
- 不要默认它能。我们的SWL丝杆升降机样本明确写了停机自锁,不用制动器就能把负载停在原位;而S系列减速机样本并没有自锁这项说明。因此凡是断电后必须保持负载位置的场合,应当配制动电机或机械锁紧装置,不能依靠蜗杆副本身。
- 一台蜗轮蜗杆减速机能做多大传动比?
- S系列一台箱体约6.8至290。样本给出的分规格区间为:S37为6.8至157.43,S47为7.28至201,S57为7.56至217.41,S67为8.06至256.47,更大规格最高约288。需要更大速比时用两台串联,但必须按输出端那一台的许用扭矩重新校核。
- 订一台S系列需要说明哪些内容?
- 规格、安装结构(底脚、B5法兰、B14法兰、空心轴或样本列出的组合形式)、电机功率与极数、传动比或所需输出转速、安装方位M1至M6、输出轴伸出侧(A、B或A+B)以及接线盒方位。安装方位决定注油量和透气塞、油标、放油塞的位置,这是出厂时就定好的。