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：
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
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
表17-121 630～2000NAD型减速器型式和尺寸
（续）
表17-122 NAF型减速器型式和尺寸
（续）
表17-123 250～560P2D型减速器型式和尺寸
表17-124 630～2000P2D型减速器外形尺寸
表17-125 P2F型减速器外形尺寸
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
表17-127 NAD、NAF型减速器高速轴许用输入功率PP1 （单位：kW）
（续）
（续）
表17-128 NAD、NAF型减速器热功率PG1、PG2 （单位：kW）
表17-129 P2D、P2F型减速器高速轴许用输入功率PP1 （单位：kW）
（续）
表17-130 P2D、P2F型减速器热功率PG1、PG2 （单位：kW）
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。
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）
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
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
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）
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）
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
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
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
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
表17-138 ZW、ZWD一级卧式摆线针轮减速器外形尺寸 （单位：mm）
表17-139 ZL、ZLD一级立式摆线针轮减速器外形尺寸 （单位：mm）
表17-140 ZWE、ZWED二级卧式摆线针轮减速器外形尺寸 （单位：mm）
表17-141 ZLE、ZLED二级立式摆线针轮减速器外形尺寸 （单位：mm）
表17-142 ZWS、ZWSD三级卧式摆线针轮减速器外形尺寸 （单位：mm）
表17-143 ZLS、ZLSD三级立式摆线针轮减速器外形尺寸 （单位：mm）
（续）
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）
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）
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）
（续）
表17-150 三级摆线针轮减速器额定输出转矩T2 （单位：N·m）
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。
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）
（续）
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
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）
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
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）
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