![机械设计师手册(下册)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/120/26472120/b_26472120.jpg)
17.5 行星齿轮减速器
17.5.1 NGW型行星齿轮减速器
NGW型行星齿轮减速器(以下简称为减速器)工作环境温度为-40~45℃。低于0℃时,起动前应将润滑油预热至0℃以上。可正、反向工作。按减速器的规格,高速轴的转速不得大于下列数值:
规格200~800 n1max=1500r/min
900~1120 n1max=1000r/min
1250~1600 n1max=750r/min
1800~2000 n1max=600r/min
齿轮的圆周速度不得大于15~20m/s
17.5.1.1 型式和标记方法
减速器有二级和三级;在与机架联接方式上,分底座和法兰,立式和卧式。在行星齿轮传动的末端,可串联上定轴圆柱齿轮、圆锥齿轮。其标记符代号如下:P—NGW型;2—二级;3—三级;D—底座联接;F—法兰联接;Z—定轴圆柱齿轮。
这里仅介绍一、二级减速器数据。
标记示例:
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-203.jpg?sign=1738885338-rTuZyXOa2BSyJNxF5K8oKqqZlwMKFHKn-0-dcb2758b8f4389f19b947b99181b0c71)
17.5.1.2 公称传动比和实际传动比(见表17-119)
表17-119 公称传动比与实际传动比
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-204.jpg?sign=1738885338-no4l6QqCKiMrYlqSJ3bhTJJzzoRg5Go3-0-412d66ddb83b0b0a49bb311543867dde)
17.5.1.3 型式和尺寸(见表17-120~表17-125)
表17-120 200~560NAD型减速器型式和尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-205.jpg?sign=1738885338-E4puHev3jOVb8fKkrQj6WwD6e8TaK60Y-0-1ed8d38174e6b75fe384c5aad1e8eb17)
表17-121 630~2000NAD型减速器型式和尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-206.jpg?sign=1738885338-Bl0hvkiWlIoZf9ydG0TVRRTORLIYzZXD-0-e6c051ccf412fee007b45ffe542e4d7d)
(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-207.jpg?sign=1738885338-tq58Rm6xTPx9vzVS8aeRZVA9d0BYFQvU-0-bf983ba63c5986988e3435905250bab5)
表17-122 NAF型减速器型式和尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-208.jpg?sign=1738885338-lqpxNmvkDMjE50ThllSVPggGwS9DxQGD-0-4cb9c07ddee2818f3dc72897ce81e823)
(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-209.jpg?sign=1738885338-4Vz9nMjzhyrEqdqFEdIX89vFiiQK78qO-0-3516aec67a10342a34d638dd79e26777)
表17-123 250~560P2D型减速器型式和尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-210.jpg?sign=1738885338-isqxybQugJWlB2LHV7aVvpOg36jkhUuu-0-8642093e1875984719da500b1030e625)
表17-124 630~2000P2D型减速器外形尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-211.jpg?sign=1738885338-Ucnx3AvB2s2SBvzttPhOiJ5cC1v43Tru-0-8a69bcc980d616708cd0089fbe5d8bf1)
表17-125 P2F型减速器外形尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-212.jpg?sign=1738885338-9VuHAAi8kMWgWVWqC1VjVZtf7RPjTOQE-0-2fa1b79f9b4812ae98843f661be7e5df)
17.5.1.4 承载能力
减速器的公称功率利用率系数见表17-126,NAD、NAF型减速器高速轴许用输入功率见表17-127,热功率见表17-128;P2D、P2F型减速器高速轴许用输入功率见表17-129,热功率见表17-130。
表17-126 公称功率利用率系数K3
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-217.jpg?sign=1738885338-6ZV4p7HNhLPpucr5QxyASfEh2xuly3Gk-0-27c0426845ee4ac1e26c0112e4911ca7)
表17-127 NAD、NAF型减速器高速轴许用输入功率PP1 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-218.jpg?sign=1738885338-0AZOZodh7ewuuyPu3OegRPvKI7qWhCnh-0-76aee98bb5c3df8da8d66f33b242d1bb)
(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-219.jpg?sign=1738885338-2Rx1gjjoT5tgB3AygoMA4iUWO89KXGid-0-3e90922e83dea8c262c232a25c2151f6)
(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-220.jpg?sign=1738885338-JCO7cAUbz0r2VPHqikwzeVBTxzV8vG5o-0-2666842605060497f6a69adfc9727dc1)
表17-128 NAD、NAF型减速器热功率PG1、PG2 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-221.jpg?sign=1738885338-FWjITZQw9JHKcRcDfem4ADz0QkWewTD4-0-7b070bef7eba7001a9d95b60b3aeada5)
表17-129 P2D、P2F型减速器高速轴许用输入功率PP1 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-222.jpg?sign=1738885338-eAbttHw6CDbpt3VDCUHLU5rYoRiQApis-0-dfcd230977052a6caea1e0f0ba3c828e)
(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-223.jpg?sign=1738885338-y6vribTqFuVXOaNDplEVxedyRyGuAYXV-0-5a75a64c9e98fd68d2d403f9ce3e1a55)
表17-130 P2D、P2F型减速器热功率PG1、PG2 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-224.jpg?sign=1738885338-L9BhfY8Nfa7fp6D8LBpiGHHl1F54Cp8T-0-49282b090aca9f211cc5ccd79ab72f09)
17.5.1.5 选用方法
(1)强度条件 选择减速器时,必须首先满足传动比的要求,然后按计算功率Pc选择型号规格。
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-213.jpg?sign=1738885338-59sZzDDDpBxVdyBhrJW0lRSOuMk1VCsh-0-503c836fba90178dc258cec49c4c359b)
式中P——传递的输入功率(kW);
KA——工况系数,见表17-24;
n1——承载能力表中四挡转速之一的入轴转速(r/min);
PP1——对应于n1的许用输入功率(kW),见表17-127~表17-129;
n1′——要求的输入转速(r/min),当时,取
;
PP1′——对应于n1′的许用输入功率(kW);
SA——安全系数。一般设备,减速器失效仅引起单机停产,且易更换备件,取SA=1.1~1.3;重要设备,减速器失效引起机组、生产线或全厂停产,取SA=1.3~1.5;高安全度要求,减速器失效引起设备、人身事故,取SA=1.5~1.7。
必要时还应验算减速器的静强度。减速器静强度为许用额定载荷的2倍。
(2)散热条件 用下式验算热功率Pt:
Pt=PK1K2K3≤PG1(2) (17-20)
式中K1——环境温度系数,见表17-26;
K2——载荷率系数,见表17-27;
K3——公称功率利用率系数,见表17-126;
PG1(2)——减速器热功率,见表17-128、表17-130。
(3)输出、输入轴轴伸中点允许的径向力FPR 列于表17-131。
表17-131 输出、输入轴轴伸中点允许的径向力FPR (单位:kN)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-225.jpg?sign=1738885338-PyhKiArILKrGjJhD8pdWmhcuCDWX8EXU-0-8e7d5a467afdd9bc050099e5415f41a5)
17.5.2 谐波传动减速器
17.5.2.1 特点
谐波齿轮减速器是一种靠波发生器,使柔性齿轮产生可控的弹性变形波,实现运动和动力的传递,本标准减速器在工作时波发生器输入,刚轮固定,柔轮输出,输入和输出轴转向相反。主要特点是传动比范围广,传动比范围是63~3200;工作时,对双波传动,同时啮合的齿数可达总齿数的30%~40%,因此承载能力比其他型式的齿轮传动都高;比一般齿轮减速器零件数少½,体积可减小20%~50%;由于柔轮的轮齿在转动过程中作均匀的径向移动,齿面间相对滑动速度很低,所以磨损小,效率高;此外运动精度高、平稳、无噪声。本标准为单级卧式双轴伸型谐波齿轮减速器,共有12个机型,60种传动比规格。
谐波传动减速器适用条件见表17-2。
17.5.2.2 代号和标记
(1)代号 XB为杯型柔轮谐波传动减速器;XBZ为带支座杯型柔轮谐波传动减速器;A为传动精度1级;B为传动精度2级;C为传动精度3级;D为传动精度4级;A/B为传动精度混合级,A表示空程1级,B表示传动误差2级;Y为润滑油;ZH为润滑脂。
(2)标记示例
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-226.jpg?sign=1738885338-tpiYx5fNc0GnEtULqoR5IENDiR1oZMVh-0-6e0c0191df1ef00f05b0f7640d5b9fe1)
17.5.2.3 外形尺寸、主要参数和承载能力(见表17-132)
表17-132 杯形柔轮谐波传动减速器外形尺寸、主要参数和承载能力
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-227.jpg?sign=1738885338-oG23um3bfL7rzxaBuDmiLhpJFUdoxVYM-0-bd95f1f7b77c188c8c2a828ec0741b0c)
17.5.2.4 传动精度
(1)空程 要求1级(A级)≤1′,2级(B级)≤3′,3级(C级)≤6′,4级(D级)≤9′。
(2)传动误差 要求1级(A级)≤1′,2级(B级)≤3′,3级(C级)≤6′,4级(D级)≤9′。
表17-133 XB型杯型柔轮谐波传动减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-228.jpg?sign=1738885338-gpOwcmEol8QzPp9d2XBVr25jXoiTp3Av-0-323a90c321f4a40d87d8ca75d0a27a99)
注:1.25~50机型,A键按GB/T 1099选用;60~320机型,A键按GB/T 1096选用。
2.25~320机型,C键按GB/T 1096选用。
表17-134 XBZ型杯形柔轮谐波传动减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-229.jpg?sign=1738885338-UTNTMW69sLbOlDBMXxPRupbAa0dd0Uos-0-8bd150957cec25325a828ed33765e4fd)
表17-135 XB、XBZ型杯形柔轮谐波传动减速器主要参数、额定输入功率P1和额定输出转矩T2
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-230.jpg?sign=1738885338-Hqjh5lsmMb9MfUfmygQ13i8iPZEJjix2-0-e4bc6aa680d6080aa3075c14c26347e5)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-231.jpg?sign=1738885338-uf7j06v3AxNFjmyfLHwVentT9horQAGS-0-085ef263317bcb5a388d5a5fa1fb4c3c)
表17-136 XB、XBZ型杯形柔轮谐波传动减速器起动转矩、扭转刚度和波发生器转动惯量
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-232.jpg?sign=1738885338-5ahgiBLFoGgkZLFIvb36mA94SjHOvTut-0-19308c5360dc75a12cd7be82de6fa905)
17.5.3 摆线针轮减速器
17.5.3.1 特点
摆线针轮减速器,是一种采用摆线针齿啮合行星传动原理的减速机构。其主要特点是传动比大,一级减速时传动比范围是11~87,两级减速时的传动比范围是20~128;由于在传动过程中为多齿啮合,所以对过载和冲击有较强的承受能力,传动平稳、可靠;由于采用了行星摆线传动结构,所以其结构紧凑、体积小、重量轻,在功率相同的条件下,体积和重量是其他类型减速器的一半;由于摆线齿轮、针齿销、针齿套、销轴和销套都是由轴承钢制造,工作中又是滚动摩擦,因此大大加强了各零件的力学性能,并保证使用寿命,提高了传动效率。减速器分为一级、二级、三级;据其安装型式又分双轴型和直联型,以及立式和卧式共12个系列。
摆线针轮减速器适用条件见表17-2。
17.5.3.2 代号和标记
(1)代号 Z为摆线针轮减速机;E为二级,一级无代号;
S为三级;W为卧式;L为立式;D为直联型,双轴型无代号。
(2)标记示例
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-233.jpg?sign=1738885338-DXMjblzOMWQtDX9KH2kSP9SSTCS5j8Kb-0-1953453611b3432bb7f000979b29ff4e)
17.5.3.3 外形尺寸和承载能力(见表17-137)
表17-137 摆线针轮减速机的外形尺寸和承载能力
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-234.jpg?sign=1738885338-iJ8ePDqEHBegLuoE8HN3kGq0Fzm5y7Tm-0-dbd6308f6e4a9372f2e2c56d6f00f3e5)
表17-138 ZW、ZWD一级卧式摆线针轮减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-235.jpg?sign=1738885338-VHP0PHO2wC34jkI7zPk8gvzYC5zp121S-0-cedee6fdfa5054d0e6128e63c3efdcd3)
表17-139 ZL、ZLD一级立式摆线针轮减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-236.jpg?sign=1738885338-E6e76SLZ5p87nZHQSyeoKqC8vxD3VEl3-0-f725e33e57239544912195cb54046d5b)
表17-140 ZWE、ZWED二级卧式摆线针轮减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-237.jpg?sign=1738885338-G3RbFmUWIa9DYa767gyHLcWIfqyrWZ7J-0-752248aba8787cb877065bd0627bcbb7)
表17-141 ZLE、ZLED二级立式摆线针轮减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-238.jpg?sign=1738885338-H579LLiT6TTvCUtMQKSauF09p0d4MTCt-0-d9e53e584cdfed460a969f9ed1b2f7e3)
表17-142 ZWS、ZWSD三级卧式摆线针轮减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-239.jpg?sign=1738885338-tGycJV4V0Nz6SamfyJS5UvJ5mkZ3ZZ3K-0-c1f5b5ea43cb2642f6fefb0192c24a6c)
表17-143 ZLS、ZLSD三级立式摆线针轮减速器外形尺寸 (单位:mm)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-240.jpg?sign=1738885338-dZcjxt03iHov3UInXkNm1zTIkZLOHKuF-0-b124a7bf91c6c6b5a2436058e3a0d650)
(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-241.jpg?sign=1738885338-qqPnFVpqyTGKX3viSjgNrYQQHY88uAAC-0-179993e2e7e8d51a0ab7e18cc259b8e2)
表17-144 ZW、ZL双轴型一级摆线针轮减速器额定输入功率P1 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-242.jpg?sign=1738885338-EZLRBTXmFp4XkiLmLrHebUw9Wymw2OBs-0-a6fd0674d12e7e72a96f17234c4b2cff)
注:表中15kW以下为输入转速1500r/min所对应的输入功率。
表中18.5kW以上为输入转速1000r/min所对应的输入功率。
表17-145 ZWD、ZLD直联型一级摆线针轮减速器额定输入功率P1 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-243.jpg?sign=1738885338-WzOjs2PY7oNU8SCvzL7HKV0aDfSmv4Co-0-07733b3593a862133c4b2eba557330fe)
注:1.表中每一机型、每一传动比对应的输入功率中,数值较大者为设计时输入功率;数值较小者为可以配备的电动机功率。
2.表中15kW以下为输入转速1500r/min,对应的输入功率;18.5kW以上为输入转速1000r/min对应的输入功率。
①仅立式减速机配备的功率。
表17-148 一级摆线针轮减速器额定输出转矩T2 (单位:N·m)
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(续)
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表17-150 三级摆线针轮减速器额定输出转矩T2 (单位:N·m)
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17.5.3.4 选用方法
首先根据传动比确定减速器级数;再根据计算输入功率或计算输出转矩选减速器型号;必要时需进行瞬时尖峰载荷的校核计算。
(1)输入功率和输出转矩的计算
P1C=KAP1W (17-21)
或T2C=KAT2W
式中P1C——计算输入功率(kW);
P1W——实际输入功率(kW);
T2C——计算输出转矩(N·m);
T2W——实际输出转矩(N·m)。
(2)瞬时尖峰载荷的校核计算
P1max =1.6P1 (17-22)
或T2max=1.6T2
式中P1max——额定最大尖峰载荷(kW);
P1——额定输入功率(kW);
T2max——额定最大尖峰载荷(N·m);
T2——额定输出转矩(N·m)。
【例17-6】 试选用平板加料机卧式用摆线针轮减速器。已知每天连续24h工作,输入转速为1450r/min,输出轴转速约为5r/min,输出轴转矩为2600N·m,尖峰载荷为稳定载荷的2倍。
【解】 1)根据传动比确定级数。
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查表17-146,选用二级减速器,传动比i=289。
表17-146 ZWE、ZLE双轴型二级摆线针轮减速器额定输入功率P①1 (单位:kW)
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(续)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-245.jpg?sign=1738885338-53TPexxCmp7ByLfqRR9gSUHAqdqzXVHh-0-62708a5ce9c43e21df33a5099d608480)
①输入轴转速n1=1500r/min。
2)计算输出转矩T2C。由表17-13和表17-151知,工作情况系数KA=1.35。按式(17-21)计算T2C:
表17-151 工作情况系数KA
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T2C=KAT2W =1.35×2600N·m
=3515N·m
3)选减速器机型号。根据二级减速器速比和计算输出转矩T2C,查表17-149,选用输出轴额定转矩T2=4510N·m,机型号为85的减速器。
表17-149 二级摆线针轮减速器额定输出转矩T2 (单位:N·m)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-249.jpg?sign=1738885338-n0At1deI3UCHppShQKd2ejZHCacCxEZ5-0-a32fa9e7e80adb0b2de2a4eaf73734a9)
4)校核尖峰载荷。实际尖峰载荷为
T2maxW =2T2C=2×3515N·m
=7030N·m
额定最大尖峰载荷T2max为
T2max =1.6T2=1.6×4510N·m
=7217N·m
T2max>T2maxW,通过。
5)选减速器型号。减速器计算输入功率为
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取η=0.9,则
当i=289,机型号为85时,查表17-146,ZWE型额定输入功率P1=2.06kW,因为P1<P1C,不适用。
查表17-147知,当i=289,机型号为85时,ZWED型的额定输入功率P1=3kW,因为P1>P1C,所以此型号满足强度要求。
表17-147 ZWED、ZLED直联型二级摆线针轮减速器额定输入功率P①1 (单位:kW)
![](https://epubservercos.yuewen.com/4E6EDF/14968521705447706/epubprivate/OEBPS/Images/978-7-111-62170-6-Chapter01-246.jpg?sign=1738885338-M4K9iWdIXHFPe60VoeDYwfvWN5jsVGIL-0-37a1ee40631843fe505627125102178f)
①当所配电动机的功率大于减速机的设计功率时,减速机应在输出轴额定转矩范围内使用或设有过载保护装置。
②所配电动机的功率小于减速机的设计功率。
③输入轴转速n1=1500r/min。
结论:所选卧式摆线针轮减速器代号为
ZWED3—85A—289 JB/T 2982—2016