
输入/输出转速
需匹配原动机(电机、液压马达等)的额定转速,输出转速由减速比决定。
公式:输出转速 = 输入转速 / 减速比
长期超速运转将对齿轮的磨损加剧或将使其润滑的介质失效,甚至造成齿轮的严重损坏甚至破坏。
额定扭矩与峰值扭矩
额定扭矩:持续工作允许的最大扭矩,需覆盖设备常规负载。
峰值扭矩:峰值扭矩主要反映齿轮传动系统对瞬时的冲击载荷耐受能力,如启动、急停等,均可取其额定值的2-3倍作为其峰值的扭矩。
选型时应以负载惯性+加速需求计算实际扭矩需求。
减速比范围
根据输入输出转速比选择,常见减速比范围从3:1到200:1,精密行星减速机可达1000:1。
通过对多级减速的设计却只能牺牲较大效率的同时,又将回程间隙给增大。

结构类型与安装方式
平行轴齿轮:较低的成本广泛应用于低精度的输送带等机械传动系统中。
行星齿轮:高刚性、小体积,适合精密机械(机床、机器人)。
直角轴齿轮:节省空间,适用于布局受限场景(如AGV小车)。
安装方式需匹配设备接口(法兰式、轴套式、底座式)。
轴向/径向负载能力
轴向负载由推力轴承决定,径向负载与输出轴直径、轴承类型相关。
带外置轴承的减速机可承受更大悬臂负载(如皮带轮传动场景)。
回程间隙(背隙)
反映传动精度,单位为弧分(1°=60弧分)。
普通工业级:>10弧分;精密级:<5弧分;机器人级:<1弧分。
频繁换向或定位场景需低背隙型号。
效率与温升
单级齿轮的传动效率可达95-98%,但多级的串联传动中各级齿轮传动效率的综合均小于单级齿轮的传动效率.。
考虑到高温的工作环境应该选择能够在-40℃至150℃的极端工况下都能保持良好润滑性能的耐高温润滑脂。
防护等级
粉尘环境选IP65以上,水下或高压冲洗场景需IP68+机械密封。
食品/医药行业需符合FDA标准的食品级润滑油。
预期寿命计算
参考ISO 281标准,通过L10寿命公式计算轴承寿命:
L10=(CP)3×106转L10=(PC)3×106转

明确负载特性:对典型扭矩-转速曲线的绘制及对峰值负载的出现频率的统计分析,明确工作的负载特性。
计算等效扭矩:结合工况系数(服务系数SF,通常取1.2-1.5)。
匹配接口尺寸:核对输入轴键槽/输出法兰尺寸,避免定制改造成本。
忽略惯量匹配:为了更好控制电机的转速和稳定性,一般将电机的转子惯量与负载的惯量比值控制在1:10以内。
润滑失效风险:由于低温环境下脂类润滑油都可能会呈凝固状态,从而使其失去润滑的作用,故此应改用合成液体润滑油或加热装置将其转化为液体状态。
对齿轮减速机的负载需求深入分析为出发点,对相关参数的多种组合交叉验证逐步的将其所能容纳的型号范围的缩小,最后结合所能承受的最低成本与其所能给我们带来的最短供货周期的决策,才能得出最合适的齿轮减速机选型。
但在高频启停、振动冲击等复杂工况下,我们更应根据其实际的载荷谱的特点对其进行实测载荷谱的分析或者向所属厂家咨询其疲劳的仿真分析等。
国阜传动/著