17.4 蜗杆减速器
17.4.1 圆弧圆柱蜗杆减速器
17.4.1.1 特点
这种减速器的蜗杆齿形是由具有母线为圆弧的砂轮，沿蜗杆轴线做螺旋运动包络而成的。加工出圆柱蜗杆的齿形在主截面中为一凹形曲线（与之共轭的蜗轮轮齿为凸形）。这种凹凸齿啮合的综合曲率半径大，故齿面接触应力较低；由于蜗轮齿根厚度的增加，提高了抗弯曲能力；因接触线的形状有利于形成液体油膜润滑，故传动效率高，一般可达90%以上。与阿基米德蜗杆传动相比，它具有体积小、重量轻、寿命长、噪声低等优点。
此减速器适用条件见表17-2。
17.4.1.2 代号和标记
（1）代号 CW为圆弧圆柱蜗杆减速器；U为蜗杆下置式；S为蜗杆侧置式；O为蜗杆上置式；F为带风扇。
（2）标记示例
17.4.1.3 装配型式、外形尺寸和承载能力（见表17-38）
表17-38 CWU、CWS、CWO型一级圆弧圆柱蜗杆减速器装配型式、外形尺寸和承载能力
表17-39 CWU、CWO、CWS型一级圆弧圆柱蜗杆减速器外形尺寸 （单位：mm）
（续）
注：键按GB/T 1095—1979。
17.4.1.4 选用方法
选用方法基本与17.2.1.4节相同。不同之处是尚需校核输出轴轴伸处径向载荷或轴向载荷。
1．机械强度的校核计算
T2WKAK4≤T2 （17-1）
或P1WKAK4≤P1
式中T2W——实际输出转矩（N·m）；
P1W——实际输入功率（kW）；
T2——额定输出转矩（N·m），见表17-40；
表17-40 CWU、CWS、CWO型一级圆弧圆柱蜗杆减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2
（续）
（续）
P1——额定输入功率（kW），见表17-40；
KA——工况系数，KA见表17-43；
表17-43 CW型圆弧圆柱蜗杆减速器工况系数KA
K4——起动频率系数，见图17-3。
图17-3 起动频率系数K4
2．热功率的校核计算
T2WK2K1K5K6≤T2 （17-2）
或P1WK2K1K5K6≤P1
式中K1——环境温度系数，见表17-14；
K2——载荷系数，见表17-14；
K5——型式系数，见表17-42；
表17-42 减速器型式系数K5
K6——冷却方式系数，见图17-4。
图17-4 冷却方式系数K6
3．输出轴轴伸处载荷的校核计算
Frw≤K7Fr （17-3）
式中Frw——输出轴上的径向力（N）；
Fr——输出轴上的许用径向力（N），见表17-41；
表17-41 CWU、CWS、CWO型一级圆弧圆柱蜗杆减速器输出轴轴伸的许用径向力Fr和许用轴向力Fa
（续）
①当转矩值T2在表中两数之间时，用插值法计算Fr值；T2为该减速器额定输出转矩。
②Fa=Fr。
K7——输出轴轴伸处许用径向力的速度修正系数，见图17-5。
图17-5 输出轴轴伸许用径向（轴向）力速度修正系数K7
4．瞬时尖峰载荷的校核计算
T2max≤2.5T2 （17-4）
式中T2max——瞬时尖峰载荷（N）。
【例17-4】 试选择建筑提升机用圆弧圆柱蜗杆减速器。已知电动机驱动，减速器输入转速n1=725r/min，要求输出转速n2=36r/min，输出转矩T2W=2255N·m，起动转矩T2max=5100N·m，输出轴上径向载荷Frw=11000N，每天工作8h，每小时起动15次，每次运转3min，工作环境温度30°C。
【解】 1）确定减速器公称速比
由表17-40取公称速比i0=20。
2）选类型。选用蜗杆下置式，即CWU型，用风扇冷却。
3）根据机械强度和热极限强度选型号。由表17-13知，建筑用提升机载荷为中等冲击载荷，据此由表17-43查得工况系数KA=1.3；由图17-3查得起动频率系数K4=1.0；由表17-14知，当小时载荷率为
时，小时载荷率系数K2=0.93；由表17-14知，环境温度系数K1=1.15；由表17-42知，型式系数K5=1；由图17-4知，当初估中心距a=100～225mm时，冷却方式系数K6=1.59。由式（17-1）计算机械强度为
T2WK4K4=2255×1.3×1.0N·m=2932N·m
由式（17-2）计算，热极限强度为
T2WK2K3K5K6=2255×0.93×1.15×
1×1.59N·m=3835N·m
在表17-40中，据i0=20，n1=750r/min（与实际转速725r/min的相对误差小于4%，可直接用此表选型号；若大于4%，需用插入法计算）及机械强度值，热极限强度值，选用额定输出转矩T2=4200N·m（满足T2WKAK4≤T2及T2WK2K3K5K6≤T2的要求），中心距a=200mm的减速器。与上边所估a值相符。
4）输出轴轴伸载荷的校核。由图17-5知，当n2=36r/min时，输出轴轴伸额定径向力的速度修正系数K7=0.64；由表17-41知，当a=200mm，T2=4200N·m时，用插入法求出许用径向力Fr=17240N。由式（17-3）计算，得
K7Fr=0.64×17240N=11330N
已知Frw=1100N＜K7Fr
校核通过。
5）瞬时尖峰载荷的校核。由式（17-4）计算：
2．5T2=2.5×4200N·m=10500N·m
已知，T2max=5100N·m＜2.5T2
校核通过。
结论：所选减速器代号为
CWU200-20-ⅠFGJB/T 7935—2015
17.4.2 平面二次包络环面蜗杆减速器
平面二次包络环面蜗杆减速器适用于工作环境温度为-40～40℃，当环境温度低于0℃或高于40℃时，起动前润滑油要相应加热或冷却；蜗杆转速不超过1500r/min；两轴交角为90°；蜗杆轴可正、反向运转。17.4.2.1 型式和标记方法
减速器的型号由减速器代号PW、蜗杆位置（U、O、S）、中心距（见表17-44）、公称传动比（见表17-45）、装配型式、冷却方式（风扇冷却“F”，自然冷却不标注）和标准号组成。
表17-44 减速器中心距a （单位：mm）
注：优先选用第一系列。
表17-45 减速器公称传动比i
注：优先选用第一系列。
减速器包括PWU（蜗杆在蜗轮之下）、PWO（蜗杆在蜗轮之上）、PWS（蜗杆在蜗轮一侧）三个系列。每个系列有三种装配型式，用代号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
标记示例：
17.4.2.2 外形尺寸和安装尺寸（见表17-46～表17-50）
表17-46 PWU型减速器的外形尺寸和安装尺寸（整体式） （单位：mm）
（续）
表17-47 PWU型减速器的外形尺寸和安装尺寸（剖分式） （单位：mm）
表17-48 PWO型减速器的外形尺寸和安装尺寸（整体式） （单位：mm）
表17-49 PWO型减速器的外形尺寸和安装尺寸（剖分式） （单位：mm）
（续）
表17-50 PWS型减速器的外形尺寸和安装尺寸 （单位：mm）
17.4.2.3 承载能力
减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2见表17-51，输出轴轴端许用径向力Fr见表17-52，传动效率η见表17-53。
表17-51 减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2
（续）
表17-52 减速器输出轴轴端许用径向力Fr
表17-53 减速器的传动效率η
（续）
17.4.2.4 选用方法
1）选用减速器应知原动机、工作机类型及载荷性质，每日平均运转时间，启动频率和环境温度。
2）表17-51中的额定输入功率P1及额定输出转矩T2，适用于减速器工作载荷平稳，每日工作8h，每小时启动次数不大于10次，启动转矩为额定转矩的2.5倍，小时载荷率Jc=100%，环境温度为20℃。
其他工作状态的减速器的额定输入功率P1及额定输出转矩T2，可按表17-51选取，用工作状况系数（见表17-54～表17-58）进行修正。
表17-54 使用系数KA
注：载荷性质举例：
均匀载荷：发电机、均匀装料的带式或板式输送机，螺旋输送机，轻型提升机，包装机械，机床进给装置，通风机，离心泵，稀液料和密度均匀物料搅拌机和混合机，按最大剪切力矩设计的冲压机。
轻度冲击：不均匀装料的带式或板式输送机，机床主传动装置，重型提升机，起重机旋转机构，工矿通风机，重型离心机，黏性液料及密度不均匀物料搅拌机和混合机，多缸柱塞泵，给料泵，挤压机，压延机，回转窑，锌、铝带材、线材、型材轧机。
中等冲击：橡胶挤压机，经常起动的橡胶和塑料混合机，轻型球磨机，木材加工机械，钢坯初轧机，单缸活塞泵。
强烈冲击：铲斗链传动，筛传动装置，单斗挖土机，重型球磨机，橡胶混炼机，冶金机械，重型给料泵，旋转式钻探设备，压砖机，冷轧机。
表17-55 起动频率系数K1
K2——小时载荷率系数，见表17-56；
表17-56 小时载荷率系数K2
注：1．
。
2．Jc＜20%时按Jc=20%计。
K3——环境温度系数，见表17-57；
表17-57 环境温度系数
表17-58 冷却方式系数K4
3）计算输入功率P1或计算输出转矩T2。
机械功率P≥P1wKAK1
或T2≥T2wKAK1
热功率P1≥P1wK2K3K4
或T2≥T2wK2K3K4
式中P1w——减速器实际输入功率（kW）；
T2w——减速器实际输出转矩（N·m）；
KA——使用系数，见表17-54；
K1——起动频率系数，见表17-55；
K4——冷却方式系数，见表17-58。
4）在下列间歇工作中，可不校验输入热功率。
①在1h内多次起动，并且运转时间总和不超过20min的场合。
②在一个工作周期内，运转时间不超过40min，并且间隔2h以上起动一次的场合。
5）实际输入功率超过许用输入热功率，则须采用强制冷却措施或选用更大规格的减速器。
【例17-5】 已知：某重型提升机用平面二次包络环面蜗杆减速器（带风扇），电动机功率P1w=15kW，减速器输入转速n1=1000r/min，传动比i=40，每日工作8h，每小时起动15次，每次工作3min，环境温度30℃。试选择减速器型号。
【解】 选用计算：由表17-54查得KA=1.3，由表17-55查得K1=1.1，小时负荷率
，由表17-56得K2=0.93，由表17-57查得K3=1.14，由表17-58查得K4=1，计算输入功率
机械功率P1≥P1wKAK1
=15×1.3×1.1kW
=21.45kW
热功率P1≥P1wK2K3K4
=15×0.93×1.14×1kW
=15.9kW
查表17-51，选择减速器中心距a=225mm，n1=1000r/min，i=40，额定输入功率P1=22.8kW，可用。
17.4.2.5 润滑
减速器一般采用油池润滑，当蜗杆计算滑动速度vs＞10m/s时，采用强制润滑。减速器采用合成蜗轮蜗杆油，润滑油黏度指数（Ⅵ）应大于100。减速器润滑油油品按表17-59规定，允许采用润滑性能相当或更高的油品。减速器轴承采用飞溅润滑，也可用脂润滑。
表17-59 润滑油油品
①建议采用强制润滑。
17.4.3 直廓环面蜗杆减速器
（摘自JB/T 7936—2010）
17.4.3.1 型式、基本参数与尺寸
JB/T 7936—2010中规定的蜗杆与蜗轮轴交角为90°，有四种型号见表17-60，蜗杆在蜗轮之上与蜗杆在蜗轮之下各有三种装配型式如图17-6所示。
表17-60 直廓环面蜗杆减速器的型号
图17-6 三种装配型式
型号与标记示例：
标记示例1：中心距250mm，公称传动比20，第一种装配型式，蜗杆上置，铸造结构的机体和机盖直廓环面蜗杆减速器：
减速器 HWT250-20-1 JB/T 7936—2010
标记示例2：中心距250mm，公称传动比20，第一种装配型式，蜗杆上置，焊接结构的机体和机盖直廓环面蜗杆减速器：
减速器 HWWB250-20-1 JB/T 7936—2010
减速器的基本参数：
1）转速不超过1500r/min。
2）蜗杆中间平面分度圆滑动转速不超过16m/s。
3）蜗杆轴可正、反向运转。
4）减速器工作的环境温度-40～40℃。当工作环境温度低于0℃时，起动前润滑油必须加热到0℃以上或采用低凝固点的润滑油；高于40℃时，必须采取冷却措施。
5）减速器的承载能力及总传动效率见表17-68～表17-77。
表17-68 额定输入功率P1和额定输出转矩T2
（续）
（续）
（续）
注：1．表内数值为工况系数KA=1.0时的额定承载能力。
2．起动时或运转中的尖峰负荷允许取表内数值的2.5倍。
表17-69 HWT、HWB型减速器的许用输入热功率Ph
（续）
表17-70 热功率Pt
表17-71 热影响系数Kt
表17-72 总传动效率η
（续）
表17-73 分度圆滑动速度vs
（续）
表17-74 减速器输出轴的许用负荷
表17-75 工况系数KA
①工作机的载荷代号见表17-13。
表17-76 润滑油品
表17-77 尺寸精度
6）减速器的中心距a见表17-61，公称传动比i见表17-62，分度圆直径d1、成形圆直径db及蜗轮齿宽b2见表17-63。
表17-61 中心距a （单位：mm）
注：应优先选用第一系列。
表17-62 公称传动比i
注：应优先选用第一系列。
表17-63 分度圆直径d1、成形圆直径db及蜗轮齿宽b2 （单位：mm）
17.4.3.2 直廓环面蜗杆减速器的尺寸（见表17-64～表17-67）
表17-64 HWT型减速器的主要尺寸 （单位：mm）
（续）
表17-65 HWWT型减速器的主要尺寸 （单位：mm）
（续）
表17-66 HWB型减速器的主要尺寸 （单位：mm）
表17-67 HWWB型减速器的主要尺寸 （单位：mm）
17.4.3.3 减速器的额定输入功率P1和额定输出转矩T2（见表17-68）
17.4.3.4 减速器的许用输入热功率Ph（见表17-69）
HWWT、HWWB型无风扇冷却的减速器许用输入热功率Ph按公式（17-5）选择计算。
无风扇冷却时许用输入热功率Ph：
Ph=PtKt （17-5）
式中Ph——无风扇冷却时许用输入热功率，单位为千瓦（kW）；
Pt——热功率，单位为千瓦（kW），见表17-70；
Kt——热影响系数，见表17-71。
17.4.3.5 减速器的总传动效率η（见表17-72）
17.4.3.6 减速器蜗杆中间平面分度圆滑动速度vs（见表17-73）
17.4.3.7 减速器输出轴轴伸许用悬臂负荷FR（见图17-7和表17-74）
图17-7 减速器输出轴的负荷
17.4.3.8 直廓环面蜗杆减速器的选用方法
减速器的选用要考虑原动机、工作机类型、载荷性质和每日平均运转时间的影响，一般情况的选用计算要计入工况系数KA。
计算输入功率P1c按公式（17-6）和计算输出转矩T2c按公式（17-7）
P1c=Pw1KA （17-6）
T2c=Tw2KA （17-7）
式中Pw1——原动机输出功率或减速器实际输入功率（kW）；
Tw2——工作机输入扭矩或减速器实际输出转矩（N·m）；
KA——工况系数，见表17-75。
校验减速器输出轴轴伸悬臂负荷：
减速器输出轴轴伸装有齿轮、链轮、V带轮或平带轮时，则需校验轴伸悬臂负荷。
计算轴伸悬臂负荷按公式（17-8）
FRc=2Tw2KAfR/D （17-8）
式中FRc——铀伸悬臂负荷，单位为N；
Tw2——工作机输入扭矩或减速器实际输出转矩，单位为N·m；
KA——工况系数，见表17-75；
fR——悬臂负荷系数（轴伸装有齿轮时，fR=1.5；装有链轮时，fR=1.2；装有V带轮时，fR=2.0；装有平带轮时，fR=2.5）；
D——齿轮、链轮、V带轮和平带轮节圆直径，单位为m。
校验轴伸悬臂负荷按公式（17-9）
FRc≤FR （17-9）
式中FR——许用轴伸悬臂负荷，见表17-74。
输入热功率校验按公式（17-10）。
输入热功率校验按工作制度来进行，在下列间歇工作中可不需校验输入热功率：
1）在1h内多次（两次以上）起动并且运转时间总和不超过20min的场合。
2）在一个工作周期内运转时间不超过30min并且间隔2h以上起动一次的场合。
除上述状况外，如果实际输入功率超过许用输入热功率，则须采用强制冷却措施或选用更大规格的减速器。
Ph≥Pw1 （17-10）
式中Ph——许用输入热功率[有风扇冷却时，按表17-69选取；无风扇冷却时，按公式（17-5）计算]，单位为kW；
Pw1——减速器实际输入功率，单位为kW。
17.4.3.9 选用示例
示例1：带式输送机用直廓环面蜗杆减速器，中等冲击载荷，每日工作8h，连续运转，电动机功率Pw1=15kW，减速器输入转速n1=1500r/min，传动比i=31.5，内扇冷却。
a）选用计算：由表17-75查得KA=1.3，则计算输入功率：
P1c=Pw1KA=15×1.3kW=19.5kW
查表17-68，选择减速器中心距a=200mm，n1=1500r/min，i=31.5，额定输入功率P1=25.6＞P1c机械强度通过。
b）校验输入热功率：由表17-69查得a=200mm，n1=1500r/min，i=31.5时，许用输入热功率Pn=14＜Pw1，则需采用强制冷却措施.否则需选用a=250mm的减速器。
示例2：卷扬机用减速器，均匀载荷，每日工作2h，每小时工作15min，减速器输入轴转速n1=1500r/min，传动比i=50，输出轴转矩Tw2=9500N·m。
a）选用计算：由表17-75查得KA=1.0，则计算输出转矩：
T2c=Tw2KA=9500×1.0N·m=9500N·m
查表17-68，选择减速器中心距a=315mm，i=50。当n1=1500r/min，额定输出转矩T2=11040N·m，机械强度满足。
b）由于属间歇工作，工作制度符合输入热功率校核的有关规定，不需要校验输入热功率。
17.4.3.10 减速器的使用和维护
1．减速器的使用
1）安装好的减速器在正式使用之前，首先应按要求加注规定的润滑油至指定位置，再进行空载试车和负载试车。
2）空载试车用1/2额定转速运转30min左右，检验是否有异常声音及振动等现象，若不能实现1/2额定转速时，可用额定转速运转时间按1min，2min，4min，7min，10min的顺序试车，间隔10s左右。然后在额定转速下连续运转1h，同样检查有无异常现象。
3）空载试车正常可进行负载试车。先用较低转速进行，可按工作机额定负荷的25%、50%、75%和100%分级进行，每级2h左右，在下一级试运转前，应观察齿面确认有无损伤，若不能实现较低转速时，可用额定转速运转时间按1min，2min，4min，7min，10min的依次进行，间隔10s左右。若上述试运转后，齿面接触良好，可在额定转速下，按工作机额定负荷的50%、75%和100%分别连续运转2h，各级加载前，同样检验齿面有无问题。
4）在上述试车中，一旦发现异常，应立即排除，然后重新进行试车。
5）试车合格以后，换上新润滑油，即可正式投入使用。
6）减速器正常使用时，润滑油温升不得超过80℃，油温不得超过100℃。
2．减速器的维护
1）应定期检查减速器的密封、连接等部位，以及油位和蜗轮齿面。
2）更换轴承时，应按装配技术要求安装调整。蜗杆和蜗轮更新时，要成对地更换，保证啮合正确，经过跑合研齿和空载试车，方可正式使用。
3）润滑油更换：
当减速器蜗轮蜗杆第一次使用后，工作500h就须更换新油，以后根据润滑油的质量，工作3000～4000h左右再进行更换，每天工作时间较短（不超过8h）的减速器一年左右更换一次润滑油。
上述润滑油的更换是一般正常情况下的，若减速器工作环境恶劣，如高温、多尘、潮湿、有害气体等，应适当提前更换。
注入新油前，减速器内部应清洗干净。润滑油黏度较大时，可以适当加热，降低黏度后再注入减速器。
润滑要求：
减速器一般采用油池润滑，当蜗杆中间平面分度圆滑动速度vs大于10m/s时，采用强制润滑。当环境温度在0～40℃，减速器在不同转速下的润滑油品按表17-76的规定。
不允许选用极压型齿轮油。
HWB、HWWB型减速器，当蜗杆中间平面分度圆圆周速度vs大于10m/s时，蜗轮轴承可以采用锂基润滑脂润滑。
17.4.3.11 直廓环面蜗杆减速器的精度要求（见表17-77～表17-82）
表17-78 切齿精度 （单位：μm）
①轴交角公差f∑1；在蜗杆1/2工作长度上测量。
表17-79 蜗杆副传动公差 （单位：μm）
①在机体、机盖镗孔时测量。
②表值为蜗杆1/2工作长度上的公差值，应换算到箱体宽度上，在镗孔时测量。
表17-80 蜗轮齿面接触率及位置
表17-81 主要零件的表面粗糙度要求 （单位：μm）
表17-82 滚动轴承轴向间隙 （单位：μm）
17.4.4 平面包络环面蜗杆减速器
（摘自JB/T 9051—2010）
平面包络环面减速器适用于冶金、矿山、起重、运输、建筑、石油、化工、航天、航海设备或精密传动。减速器蜗杆转速不超过1500r/min，工作环境温度为-40～40℃。当工作环境温度为0℃以下时，起动前润滑油必须加热到0℃以上，或采用低凝固点的润滑油：当环境温度超过40℃时，须采取强迫冷却措施。
17.4.4.1 标记方法
减速器的标记由型式、中心距、公称传动比、装配型式、冷却方式代号及标准号构成。
减速器有三种型式：TPU型（蜗杆在蜗轮之下）；TPS型（蜗杆在蜗轮之侧）；TPA型（蜗杆在蜗轮之上）。
减速器的中心距a见表17-83，公称传动比i见表17-84。
表17-83 减速器中心距a
注：优先选用第一系列，表中第二系列的中心距仅提出型式规格。
表17-84 公称传动比i
注：优先选用第一系列。
标记示例：
17.4.4.2 装配型式和外形尺寸
减速器的外形尺寸和装配型式见表17-85～表17-90。
表17-85 TPU型减速器的尺寸（整箱式）（摘自JB/T 9051—2010） （单位：mm）
表17-86 TPU型减速器的尺寸（分箱式）（摘自JB/T 9051—2010） （单位：mm）
表17-87 TPS型减速器的尺寸（整箱式）（摘自GB/T 9051—2010） （单位：mm）
表17-88 TPS型减速器的尺寸（分箱式）（摘自GB/T 9051—2010） （单位：mm）
表17-89 TPA型减速器的尺寸（整箱式）（摘自JB/T 9051—2010） （单位：mm）
表17-90 TPA型减速器的尺寸（分箱式）（摘自JB/T 9051—2010） （单位：mm）
（续）
17.4.4.3 减速器的额定输入功率P1、额定输出转矩T2、传动效率和轴端许用径向负荷（见表17-91～表17-95）
表17-91 额定输入功率P1
（续）
注：1．P1系在每日工作10h，每小时起动不超过一次，工作平稳，无冲击振动。起动转矩为额定转矩3倍，小时负荷率JC=100%，环境温度为20℃，采用合成润滑油浸油润滑，风扇冷却，制造精度7级，并经充分磨合条件下制定的。
2．P1按下式计算：
P1=T2n2/（9550η）
式中P1——额定输入功率（kW）；
T2——额定输出转矩（N·m）；
n2——输出轴转速（r/min）；
η——总传动效率（%），（见表17-93）。
表17-92 额定输出转矩T2
（续）
注：T2系在每日工作10h，每小时起动不超过一次，工作平稳，无冲击振动，起动转矩为额定转矩的3倍，小时负荷率JC=100%。环境温度为20℃，采用合成润滑油浸油润滑，风扇冷却，制造精度7级，并经充分磨合条件下制定的。
表17-93 传动效率η
（续）
表17-94 蜗轮轴轴端许用径向负荷
图17-8所示为蜗轮轴轴端受力图。
表17-95 减速器蜗杆喉平面分度圆滑动速度v
（续）
图17-8 蜗轮轴轴端受力图
17.4.4.4 减速器的选用方法
1．校核输入功率和输出转矩
表17-91中的额定输入功率P1及表17-92中的额定输出转矩T2是在减速器工作载荷平稳，每日工作10h，每小时起动频率不大于1次，均匀负荷，无冲击振动，小时负荷率100%，环境温度20℃，浸油润滑，制造精度7级，风扇冷却，减速器经过充分磨合的前提下制定的。
已知条件与上述规定的工作条件不同时，应由式（17-11）～式（17-14）进行修正计算，再由计算结果中较大的值与表17-91或表17-92比较选取承载能力相符或偏大的减速器。即用减速器实际输入功率P1，或减速器实际输出转矩T2W，乘以工作状态系数进行修正（见表17-96～表17-100），再与表17-91、表17-92比较进行选用。
表17-96 使用系数f1
注：表中载荷特性按表17-101查得。
表17-97 起动频率系数f2
表17-98 环境温度修正系数f3
表17-99 减速器安装型式系数f4
表17-100 散热能力系数f5
注：有风扇时，f5=1。
计算输入机械功率（强度校核）
P1J≥P1Wf1f2 （17-11）
计算输出机械转矩（强度校核）
T2J≥T2Wf1f2 （17-12）
计算输入热功率（限制油温不超过100℃）
P1R≥P1Wf3f4f5 （17-13）
计算输出热转矩（限制油温不超过100℃）
T2R≥T2Wf3f4f5 （17-14）
式中P1W——减速器实际输入功率；
T2W——减速器实际输出转矩；
f1——使用系数（见表17-96）；
f2——起动频率系数（见表17-97）；
f3——环境温度修正系数（见表17-98）；
f4——减速器安装型式系数（见表17-99）；
f5——散热能力系数（见表17-100）。
如果采用强制的冷却措施（循环油或循环水冷却），使温升限制在允许的范围内，则不需再按式（17-13）和式（17-14）进行计算。
输入转速低于500r/min时，计算输出转矩按n1=500r/min的额定输出转矩选用。
当蜗轮轴是两端出轴时，按两端转矩之和选用减速器。
2．校验减速器输出轴轴伸悬臂负荷
减速器输出轴轴伸装有齿轮、链轮、V带轮或平带轮时，则需校验轴伸悬臂负荷。按式（17-15）计算轴伸悬臂负荷：
式中FRC——轴伸悬臂负荷，单位为N；
T2W——减速器实际输出转矩，单位为N·m；
f1——工况系数（见表17-96：先由表17-101确定载荷特性代号U、M、H，再按表17-96每日运转小时数，确定使用系数f1）；
表17-101 减速器的载荷分类
（续）
（续）
注：U：均匀载荷；M：中等冲击载荷；H：严重冲击载荷；“∗”为向工厂了解现场工况。
D——齿轮、链轮、V带轮或平带轮节圆直径，单位为m；
f7——悬臂负荷系数（见表17-102）。
表17-102 悬臂负荷系数f7
校验轴伸悬臂负荷：
FRC≤Fr （17-16）
式中Fr——许用轴伸悬臂负荷（见表17-94）。
3．选用示例
已知：需要一台TPU蜗杆减速器驱动卷扬机，减速器为标准型式，风扇冷却，原动机为电动机，输入转速n1为1000r/min，公称传动比i=20，最大输出转矩T2max=4950N·m，输入功率P1=15kW，输出轴轴伸悬臂负荷FRC=5520N，每天工作8h，每小时起动15次，有冲击负荷，双向运动，每次运转时间3min，环境温度20℃，制造精度7级。
由表17-96：每天工作8h，有冲击，使用系数f1=1.2。
由表17-97：每小时起动15次，起动频率系数f2=1.18。
由表17-98：环境温度修正系数f3=1。
由表17-99：减速器安装型式系数f4=1。
由表17-100：散热能力系数f5=1。
按式（17-11）进行计算得P1J≥P1Wf1f2=15kW×1×1.18=17.7kW。
按式（17-13）进行计算得P1R≥P1Wf3f4f5=15kW×1×1×1=15kW。
由表17-91查出减速器为a=160；i=20；n1=1000r/min；P1=19.58kW，略大于计算值，符合要求。
由表17-94查出Fr=20000N，大于要求值，符合要求。
由表17-92查出T2=3253N·m。
T2max=T2×3=3253N·m×3=9759N·m＞4950N·m，符合要求。
选型结果：减速器TPU 160—20—1F JB/T 9051—2010
17.4.4.5 减速器的润滑
1）蜗杆、蜗轮啮合一般采用浸油润滑。对于TPS、TPA两种型式，液面与蜗杆轴线重合。TPU型式油面到达蜗轮轴轴承下部滚柱部位。当啮合滑动速度v＞10m/s时，采用喷油润滑，润滑油牌号推荐采用N320及N460合成蜗轮蜗杆油。v值可从表17-95中查取。
2）在通常情况下，可根据滑动速度的大小，按表17-103选择润滑油牌号。
表17-103 润滑油
3）润滑油不允许采用极压齿轮油，以免浸蚀铜轮缘。
4）减速器的润滑油量按油标中心线注入。
5）对由于结构原因或转速较低而无法采用稀油润滑的轴承应采用锂基润滑脂润滑。
17.4.4.6 平面包络环面蜗杆、蜗轮精度
1．术语、定义及代号
蜗轮、蜗轮的误差以及蜗杆传动和侧隙的名称、代号和定义，引自GB/T 10089和GB/T 16848，为使用方便，将所引用的名称、代号及在GB/T 10089—1988中表1和在GB/T 16848—1997中表1中的相应序号列于表17-104。
表17-104 蜗杆、蜗轮和蜗杆副公差的名称和代号
注：所有标注“∗”的名称、定义和代号，引自GB/T 16848—1997，未注“∗”的引自GB/T 10089—1988。
①蜗杆分度公差实质上是指在蜗杆喉部截面分度圆上，蜗杆相邻两同侧螺旋齿面间所夹弧长相对于设计值之差，乘以该点导程角正切函数，该乘积作为蜗杆分度误差。
②蜗杆副的轴交角极限偏差的偏差值以[角]秒（″）表示，此点与国标原定义不同。
2．精度等级
1）本标准对平面包络环面蜗杆、蜗轮和蜗杆传动规定了5、6、7、8四个精度等级。
2）按照公差的特性对传动性能的主要保证作用，将蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的公差（或极限偏差）分成三个公差组：
第Ⅰ公差组：蜗杆：——
蜗轮：Fi′，Fp；Fr；
传动：Fic′。
第Ⅱ公差组：蜗杆fh，fhL，fZL，fr；
蜗轮：fi′，fpt；
传动：fic′。
第Ⅲ公差组：蜗杆：ff1（当检测接触斑点时，ff1可不检测）；
蜗轮：——沿齿高接触斑点；
传动：接触斑点，fa，f∑，fx1，fx2。
3）根据使用要求不同，允许各公差组选用不同的精度等级组合，但在同一公差组中，各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。
4）蜗杆和配对蜗轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。
3．齿坯要求
1）蜗杆、蜗轮在加工、检验、安装时的径向、轴向基准面应尽可能一致，并在相应的零件工作图上予以标注。
2）蜗杆、蜗轮的齿坯公差包括轴、孔的尺寸、形状和位置公差，以及基准面的跳动。各项公差值，推荐采用表17-105的规定。
表17-105 蜗杆、蜗轮齿坯尺寸公差和形位公差
4．蜗杆、蜗轮的检验与公差
根据蜗杆传动的工作要求和生产规模，在公差组中选定一个检验组来评定和验收蜗杆、蜗轮的精度。当检验组中有两项或两项以上的误差时，应以检验组中最低的一项精度来评定蜗杆、蜗轮的精度等级。
第Ⅰ公差组的检验组：
蜗杆：——
蜗轮：Fi′；
Fp（用于5～8级）。当检测Fic′时，蜗轮可不检测。
第Ⅱ公差组的检验组：
蜗杆：fh，fhL（用于单头蜗杆）；
fZL、fh，fhL或fr，fh，fhL（用于多头蜗杆）；
蜗轮：f1′、fpt当检测fic′时，蜗杆、蜗轮可不检测。
第Ⅲ公差组的检验组：
蜗杆：ff1；
蜗轮：——沿齿高方向接触斑点，fa，f∑，fx1，fx2。
当检测接触斑点时，蜗杆蜗轮的齿形误差ff1、ff2可不进行检验。
蜗杆和配对蜗轮，可只考核传动公差，即在各公差组中只考虑Fic′、fic′，接触斑点。
fa，f∑，fx1，fx2。若制造厂与订货者双方有专门协议时，应按协议的规定进行。
蜗杆、蜗轮各精度检验项目的公差和极限偏差的数值按5、6、7、8四个精度级分列于表17-106、表17-107、表17-108和表17-109。
表17-106 蜗杆、蜗轮公差和极限偏差fh、fZL、fpt、Fp、Fr、Fi′、fi′、ff1、fhL5级精度
表17-107 蜗杆、蜗轮公差和极限偏差fh、fZL、fpt、Fp、Fr、Fi′、fi′、ff1、fhL6级精度
表17-108 蜗杆、蜗轮公差和极限偏差fh、fZL、fpt、Fp、Fr、Fi′、fi′、ff1、fhL7级精度
表17-109 蜗杆、蜗轮公差和极限偏差fh、fZL、fpt、Fp、Fr、Fi′、fi′、ff1、fhL8级精度
5．传动的检验与公差
1）蜗杆副精度检测项目及控制方法：
蜗杆传动的精度主要以蜗杆副的切向综合误差ΔFic′、传动的一齿切向综合误差Δfic′和传动接触斑点的形状、分布位置和面积大小来评定。它们系配对的蜗杆、蜗轮在精确的安装条件下（即在蜗杆副单面啮合综合检查仪上），测量所获得的结果。
蜗杆副切向综合公差、蜗杆副一齿切向综合公差分别按Fi′、fi′确定。
2）对于各精度等级，蜗杆传动各检验项目的公差或极限偏差的数值规定如下：
Fic′、fic′值按式（17-17）、式（17-18）计算确定：
式中的Fi1′、Fi2′、fi1′、fi2′均按蜗杆、蜗轮分度圆直径在表17-106～表17-109中查找对应的Fi′、fi′数值。其中，蜗杆的公差项目Fi1′和fi1′系指蜗杆与标准蜗轮进行啮合检查的公差项目，我们没有进行定义，但应使用此值来计算Fic′和fic′值。
3）蜗杆副的接触斑点及啮合检查应在蜗杆副正确啮合位置检验，当蜗杆副为单向啮合传动时，非接触齿面不进行考核，接触斑点要求应符合表17-110的规定。
表17-110 传动接触斑点要求
注：1．蜗杆沿齿长方向接触斑点，不包括倒坡区。
2．蜗轮沿齿长方向接触斑点，对于特殊要求的蜗杆副，允许不少于20%。
4）传动轴交角极限偏差±fΣ的值见表17-111。
表17-111 传动轴交角极限偏差±fΣ
5）蜗杆副传动中心距极限偏差±fa列于表17-112。
表17-112 传动中心距极限偏差+fa、-fa
注：-fa=0。
6）蜗轮中间平面极限偏差fx2列于表17-113。
表17-113 蜗轮中间平面极限偏差±fx2
7）蜗杆喉平面极限偏差fx1列于表17-114。
表17-114 蜗杆喉平面极限偏差±fx1
8）蜗杆传动侧隙规定：
①本标准按蜗杆传动的最小法向侧隙大小，将侧隙种类分为八种：K8、K7、K6、K5、K4、K3、K2和K1。法向侧隙以K8为最大，其他依次减小，K1为零，如图17-9所示。侧隙种类与精度等级无关。
图17-9 侧隙种类代号
②蜗杆传动的侧隙要求，应根据工作条件和使用要求，用侧隙种类的代号（字母）表示。各种侧隙的最小法向侧隙Jnmin值，按表17-115的规定。
表17-115 传动的最小法向侧隙jnmin值
注：传动的最小圆圆侧隙jtmin≈jnmin/cosγxcosαn
式中γx——蜗杆喉部分度圆导程角；
αn——蜗杆法向齿形角。
③传动的最小法向侧隙由蜗杆齿厚的减薄量来保证，即取蜗杆齿厚上极限偏差Ess1=-（jnmin/cosαn+EsΔ），齿厚下极限偏差Esi1=Ess1-Ts1。EsΔ为制造误差的补偿部分。最大法向侧隙由蜗杆、蜗轮齿厚公差Ts1、Ts2确定。蜗轮齿厚上极限偏差Ess2=0，下极限偏差Esi2=-Ts2，即传动的最大法向侧隙jnmax=jnmin+Ts1+Ts2+EsΔ。
④对各种侧隙种类的侧隙规范数值系蜗杆传动在20℃时的情况。未计入传动发热和传动弹性变形的影响。
9）蜗杆齿厚公差Ts1按GB/T 10089取值，列于表17-116。
表17-116 蜗杆齿厚公差Ts1值
注：对传动最大法向侧隙jnmax无要求时，允许蜗杆齿厚公差Ts1增大，最大不超过两倍。
10）蜗轮齿厚公差Ts2按GB/T 10089取值，列于表17-117。
表17-117 蜗轮齿厚公差Ts2值
11）蜗杆齿厚上极限偏差Ess1中的误差补偿部分EsΔ按GB/T 10089取值，列于表17-118当需要区分齿面时，面对标记面，按齿顶在下，齿根在上的状态观察，轮齿右侧称为右齿面，左侧称为左齿面。
表17-118 蜗杆齿厚上极限偏差（Ess1）中的误差补偿部分EsΔ值
6．图样标注
1）蜗杆、蜗轮工作图上，应分别标注其精度等级，齿厚极限偏差或相应的侧隙种类代号（或法向弦齿厚偏差）和本标准代号。标注示例如下。
蜗杆精度等级为5级，法向弦齿厚为标准值、侧隙取K3类，标注为：
蜗杆 5 K3 JB/T 9051—2010
若蜗杆制造等级为6级，但法向弦齿厚为非标准值，如：上极限偏差为-0.15，下极限偏差为-0.3；
则标注为：蜗杆 6-0.15-0.30 JB/T 9051—2010
蜗轮标注方法与蜗杆相同。
2）蜗杆副应标注出相应的精度等级，侧隙种类代号和本标准代号。
标注示例：
蜗杆副的第一、第二公差组为8级，第三公差组为7级，最小侧隙为K6类。标注为：
蜗杆副 8—8—7 K6 JB/T 9051—2010
蜗杆副三个公差组的精度同为7级，侧隙为非标准值，最小侧隙为0.10，最大侧隙为0.20，标注为：
蜗杆副 7+0.20+0.10 JB/T 9051—2010