什么是齒輪箱或電機的服務(wù)系數(shù)?
2024-07-12大家在選用齒輪箱或者電機時,可能會有接觸過服務(wù)系數(shù)(service factor),或者在銘牌上見到過這個系數(shù)(簡寫:SF),如下圖所示。有人也喜歡稱之為使用系數(shù)。
那這個服務(wù)系數(shù)是什么含義呢?其實它的定義也比較簡單,不論是齒輪箱還是電機,它指的都是:其能額定輸出扭矩/功率與實際應(yīng)用所需轉(zhuǎn)矩/功率的比值。
為什么需要這個服務(wù)系數(shù)呢?舉個例子可能大家理解起來更容易。比如說我們有兩輛同樣的卡車運送同樣重的貨物從A點到B點,其中一輛只需要在筆直、平坦的路面上行駛,另外一輛卻需要走走停停、上坡下坡顛簸著行駛,同樣行駛距離下你覺得哪個卡車的壽命會更長?相信不言而喻。其實對于第二輛卡車就需要選用較高的服務(wù)系數(shù)。
有同學(xué)可能會問,你說的這個系數(shù)不會是用來衡量設(shè)備的過載能力的吧?其實大家要把服務(wù)系數(shù)和過載能力區(qū)分開來:過載能力是齒輪箱或電機承受偶爾過載而不造成損壞的能力;服務(wù)系數(shù)則是擴展了齒輪箱或電機在非標(biāo)準(zhǔn)條件下的連續(xù)運行能力。
如果大家使用的設(shè)備中存在以下情況,請相應(yīng)地提高服務(wù)系數(shù),以確保電機或齒輪箱有足夠的安全裕度和壽命。否則選擇不對,可能會造成過早失效、停機。
- 高溫
- 極端沖擊載荷或振動
- 不均勻的負(fù)載(例如切割與輸送)
- 循環(huán)負(fù)載(頻繁啟動和停止)
- 高峰值負(fù)載與連續(xù)負(fù)載
- 高占空比(即每天24小時運行)
但選擇的服務(wù)系數(shù)也不能選得超出使用需求過多,否則會使得設(shè)備龐大,費用升高。目前服務(wù)系數(shù)的計算大多基于實踐經(jīng)驗,沒有現(xiàn)成的計算公式,大家可以從廠家的樣本手冊中根據(jù)設(shè)備的使用情況獲取推薦值。不過以下幾點信息供大家了解。
服務(wù)系數(shù)的定義是在額定參數(shù)情況下定義的,比如額定電壓、額定頻率、環(huán)境溫度、海拔等等,如果實際情況有偏差,這個服務(wù)系數(shù)就要打折扣了。
不要過分的依賴(或者說充分的利用)這個服務(wù)系數(shù),它更多時候是用來滿足一些短時的超載工況,如果是持續(xù)的工作在服務(wù)系數(shù)區(qū)間,整體設(shè)備的壽命會打折扣。
對于齒輪箱來說,高的服務(wù)系數(shù)意味著齒輪壽命的增加(壽命取決于彎曲強度和接觸強度),其中接觸強度與服務(wù)系數(shù)存在8.78次方關(guān)系,也即齒輪箱服務(wù)系數(shù)增加30%,接觸疲勞壽命增加10倍(1.30^8.78= 10.01)。
來源:iMechanics機械
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