直角换向器选型要点

直角换向器常用于输送线、多轴联动、包装机械和自动化设备。

市场上的直角传动结构较多，虽然都能实现90°传动，但速比、效率、背隙和承载能力不同。

1. 先分清换向器与减速机

直角换向器主要用于改变动力方向，常见速比为1:1。

直角减速机除了改变方向，还会降低转速并提高输出扭矩。

常见结构包括：

结构

特点

典型应用

2. 计算输入扭矩

输入扭矩为：

T = 9550 × P ÷ n

例如，1.5kW电机转速为1500r/min：

T = 9550 × 1.5 ÷ 1500

得到：

T = 9.55N·m

3. 计算输出扭矩

输出扭矩为：

T₂ = T₁ × i × η

假设输入扭矩为9.55N·m，减速比为5，效率为0.92：

T₂ = 9.55 × 5 × 0.92

得到：

T₂ ≈ 43.9N·m

不同结构的效率不同，实际计算应参考对应产品参数。

4. 输出端径向力校核

输出端安装同步轮或齿轮时，圆周力可按下面的公式估算：

F = 2T ÷ d

F为圆周力；T为输出扭矩；d为节圆直径。

假设输出扭矩40N·m，节圆直径0.1m：

F = 2 × 40 ÷ 0.1 = 800N

这部分力将直接作用在输出轴承上。

5. 悬臂距离对轴承的影响

输出轴弯矩为：

M = F × L

假设径向力为800N，悬臂距离为0.06m：

M = 800 × 0.06 = 48N·m

如果悬臂距离增加到0.12m：

M = 800 × 0.12 = 96N·m

悬臂距离增加一倍，轴承弯矩也增加一倍。

因此，同步轮、链轮和齿轮应尽量靠近输出端支撑位置。悬臂较长时，可增加外部轴承支撑。

6. 安装方向会影响润滑

直角换向器可能采用润滑脂、齿轮油或飞溅润滑。

水平、垂直、侧装和倒装会改变内部润滑状态。部分产品改变安装方向后，需要调整：

• 油量；

• 油位孔；

• 通气塞；

• 放油孔；

• 密封结构。

安装姿态应在选型阶段确定。

7. 多轴输出转向确认

多轴换向器设计时应确认：

• 输入轴旋转方向；

• 各输出轴旋转方向；

• 各输出端是否同时带载；

• 各轴所需扭矩；

• 是否要求同步运行。

输出方向不能仅凭外观判断，应以正式旋转方向图为准。