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各類(lèi)減速機技術(shù)探討---常州通佳傳動(dòng)機械

 速機是一種動(dòng)力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將電機(馬達)的回轉數減速到所要的回轉數,并得到較大轉矩的機構。在目前用于傳遞動(dòng)力與運動(dòng)的機構中,減速機的應用范圍相當廣泛。幾乎在各式機械的傳動(dòng)系統中都可以見(jiàn)到它的蹤跡,從交通工具的船舶、汽車(chē)、機車(chē),建筑用的重型機具,機械工業(yè)所用的加工機具及自動(dòng)化生產(chǎn)設備,到日常生活中常見(jiàn)的家電,鐘表等等.其應用從大動(dòng)力的傳輸工作,到小負荷,精確的角度傳輸都可以見(jiàn)到減速機的應用,且在工業(yè)應用上,減速機具有減速及增加轉矩功能。因此廣泛應用在速度與扭矩的轉換設備。減速機的作用主要有:
1)降速同時(shí)提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速機額定扭矩。
2)減速同時(shí)降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個(gè)慣量數值。
減速機的工作原理
減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動(dòng)設備,把電動(dòng)機.內燃機或其它高速運轉的動(dòng)力通過(guò)減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達到減速的目的,普通的減速機也會(huì )有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數之比,就是傳動(dòng)比。
減速機的種類(lèi)
減速機是一種相對精密的機械,使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。它的種類(lèi)繁多,型號各異,不同種類(lèi)有不同的用途。減速器的種類(lèi)繁多,按照傳動(dòng)類(lèi)型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器;按照傳動(dòng)級數不同可分為單級和多級減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器。以下是常用的減速機分類(lèi): 
⑴擺線(xiàn)針輪減速機 ⑵硬齒面圓柱齒輪減速器 ⑶行星齒輪減速機 ⑷軟齒面減速機 ⑸三環(huán)減速機 ⑹起重機減速機 ⑺蝸桿減速機 ⑻軸裝式硬齒面減速機 ⑼無(wú)級變速器
蝸輪蝸桿減速機的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線(xiàn)上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動(dòng)效率不高,精度不高。諧波減速機的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的,體積不大、精度很高,但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。行星減速機其優(yōu)點(diǎn)是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長(cháng),額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。
擺線(xiàn)減速機特點(diǎn)
行星擺線(xiàn)減速機是一種應用行星傳動(dòng)原理,采用擺線(xiàn)針輪嚙合,設計先進(jìn)、結構新穎。這種減速機在絕大多數情況下已替代兩級、三級普通圓柱齒輪減速機及圓柱蝸桿減速機,在軍工、航天、冶金、礦、石油、化工、船舶、輕工、食品、紡織、印染、制藥、橡膠、塑料、及起重運輸等方面得到日益廣泛的應用。 
一、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.傳動(dòng)比大。一級減速時(shí)傳動(dòng)比為1/6--1/87。兩級減速時(shí)傳動(dòng)比為1/99--1/7569;三級傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)比為1/5841--1/658503。另外根據需要還可以采用多級組合,速比達到指定大。
2.傳動(dòng)效率高。由于嚙合部位采用了滾動(dòng)嚙合,一般一級傳動(dòng)效率為90%--95%。
3.結構緊湊,體積小,重量輕。體積和普通圓柱齒輪減速機相比可減小2/1--2/3。
4.故障少,壽命長(cháng)。主要傳動(dòng)嚙合件使用軸承鋼磨削制造,因此機械性能與耐磨性能均佳,又因其為滾動(dòng)摩擦,因而故障少,壽命長(cháng)。
5.運轉平穩可靠。因傳動(dòng)過(guò)程中為多齒嚙合,所以使之運轉平穩可靠,噪聲低。
6.拆裝方便,容易維修。
7.過(guò)載能力強,耐沖擊,慣性力矩小,適用于起動(dòng)頻繁和正反轉運轉的特點(diǎn)。
二、技術(shù)規格
1、機型號: 
按傳動(dòng)比分為:一級、二級、三級。
一級有十三種機型:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12。
兩級有14種機型:00,20;32,42,53,63,64,74,84,85,95,106,117,128。
三級有8種機型:420,742,842,853,953,1063,1174,1285。
按結構型式分為:臥式、立式、雙軸型、直聯(lián)型四種。
2、傳動(dòng)比:
一級減速的傳動(dòng)比有:9,11,17,21,23,25,29,35,43,47,59,71,87。
兩級減速的傳動(dòng)比有:99,121,187,289,319,385,473,493,595,649,731,841,1003,1225, 1505,1849,2065,2537,3045,3481,5133。
三級減速的傳動(dòng)比有:5841-658530
減速機的發(fā)展
20世紀70-80年代,世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展,且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結合。通用減速器的發(fā)展趨勢如下:
①高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒,承載能力提高4倍以上,體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。 
②積木式組合設計?;緟挡捎脙?yōu)先數,尺寸規格整齊,零件 通用性和互換性強,系列容易擴充和花樣翻新,利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 
③型式多樣化,變型設計多。擺脫了傳統的單一的底座安裝方式,增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機與減速器一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式,擴大使用范圍。
促使減速器水平提高的主要因素有: 
①理論知識的日趨完善,更接近實(shí)際(如齒輪強度計算方法、修形技術(shù)、變形計算、優(yōu)化設計方法、齒根圓滑過(guò)渡、新結構等)。 
②采用好的材料,普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件,材料和熱處理質(zhì)量控制水平提高。 
③結構設計更合理。 
④加工精度提高到ISO5-6級。 
⑤軸承質(zhì)量和壽命提高。 
⑥潤滑油質(zhì)量提高。 
自20世紀60年代以來(lái),我國先后制訂了JB1130-70《圓柱齒輪減速器》等一批通用減速器的標淮,除主機廠(chǎng)自制配套使用外,還形成了一批減速器專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)。目前,全國生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數百家,年產(chǎn)通用減速器25萬(wàn)臺左右,對發(fā)展我國的機械產(chǎn)品作出了貢獻。 
20世紀60年代的減速器大多是參照蘇聯(lián)20世紀40-50年代的技術(shù)制造的,后來(lái)雖有所發(fā)展,但限于當時(shí)的設計、工藝水平及裝備條件,其總體水平與國際水平有較大差距。
改革開(kāi)放以來(lái),我國引進(jìn)一批先進(jìn)加工裝備,通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān),逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設計制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較大提高,通用圓柱齒輪的制造精度可從JB179-60的8-9級提高到GB10095-88的6級,高速齒輪的制造精度可穩定在4-5級。部分減速器采用硬齒面后,體積和質(zhì)量明顯減小,承載能力、使用壽命、傳動(dòng)效率有了較大的提高,對節能和提高主機的總體水平起到很大的作用。 
我國自行設計制造的高速齒輪減(增)速器的功率已達42000kW ,齒輪圓周速度達150m/s以上。但是,我國大多數減速器的技術(shù)水平還不高,老產(chǎn)品不可能立即被取代,新老產(chǎn)品并存過(guò)渡會(huì )經(jīng)歷一段較長(cháng)的時(shí)間。
減速器的設計程序
一、設計的原始資料和數據 
1、原動(dòng)機的類(lèi)型、規格、轉速、功率(或轉矩)、啟動(dòng)特性、短時(shí)過(guò)載能力、轉動(dòng)慣量等。 
2、工作機械的類(lèi)型、規格、用途、轉速、功率(或轉矩)。工作制度:恒定載荷或變載荷,變載荷的載荷圖;啟、制動(dòng)與短時(shí)過(guò)載轉矩,啟動(dòng)頻率;沖擊和振動(dòng)程度;旋轉方向等。 
3、原動(dòng)機 作機與減速器的聯(lián)接方式,軸伸是否有徑向力及軸向力。 
4、安裝型式(減速器與原動(dòng)機、工作機的相對位置、立式、臥式)。 
5、傳動(dòng)比及其允許誤差。 
6、對尺寸及重量的要求。 
7、對使用壽命、安全程度和可靠性的要求。 
8、環(huán)境溫度、灰塵濃度、氣流速度和酸堿度等環(huán)境條件;潤滑與冷卻條件(是否有循環(huán)水、潤滑站)以及對振動(dòng)、噪聲的限制。 
9、對操作、控制的要求。 
10、材料、毛坯、標準件來(lái)源和庫存情況。 
11、制造廠(chǎng)的制造能力。 
12、對批量、成本和價(jià)格的要求。 
13、交貨期限。 
上述前四條是必備條件,其他方面可按常規設計,例如設計壽命一般為!"年。用于重要場(chǎng)合時(shí),可靠性應較高等。 
二、選定減速器的類(lèi)型和安裝型式 
三、初定各項工藝方法及參數 
選定性能水平,初定齒輪及主要機件的材料、熱處理工藝、精加工方法、潤滑方式及潤滑油品。 
四、確定傳動(dòng)級數
按總傳動(dòng)比,確定傳動(dòng)的級數和各級的傳動(dòng)比。 
五、初定幾何參數 
初算齒輪傳動(dòng)中心距(或節圓直徑)、模數及其他幾何參數。
六、整體方案設計 
確定減速器的結構、軸的尺寸、跨距及軸承型號等。 
七、校校 
校核齒輪、軸、鍵等負載件的強度,計算軸承壽命。 
八、潤滑冷卻計算 
九、確定減速器的附件 
十、確定齒輪滲碳深度 
必要時(shí)還要進(jìn)行齒形及齒向修形量等工藝數據的計算。 
十一、繪制施工圖 
在設計中應貫徹國家和行業(yè)的有關(guān)標準。
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