谈减速器（减速机）设计的优化

谈减速器（减速机）设计的优化 谈减速器(减速机)设计的优化 学校:北京工业大学 姓名:常明海 班级:08届机电一体化大四2班 北京工业大学 - 08届常明海 目录 【摘 要】…………………………………………………………………8 【关键词】………………………………………………………………8 一、单级圆柱齿轮减速器的优化设计…………………………………9 二、混凝土搅拌运输车减速器的优化设计……………………………10 1.主要参数 ……………………………………………………………10 2.传动系统设计………………………………………………………10 三、减速器优化设计的数学模型 ……………………………………11 1.目标函数 ……………………………………………………………11 2.约束条件……………………………………………………………11 (1)设计变量取值的离散性约束 ……………………………………11 (2)设计变量取值的上下界约束 ……………………………………11 (3)齿轮的强度约束…………………………………………………12 (4)齿轮的根切约束…………………………………………………12 (5)零件的干涉约束…………………………………………………12 四(典型减速器设计……………………………………………………12 (一).展开式三级圆柱齿轮减速器设计流程………………………12 (二).设计程序……………………………………………………17 1、设计的原始资料和数据………………………………………17 2、选定减速器的类型和安装型式 ………………………………18 3、初定各项工艺方法及参数……………………………………18 4、确定传动级数…………………………………………………18 2 3 北京工业大学 - 08届常明海 5、初定几何参数…………………………………………………18 6、整体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计…………………………………………………18 7、校核 ……………………………………………………………18 8、润滑冷却计算…………………………………………………18 9、确定减速器的附件……………………………………………18 10、确定齿轮渗碳深度……………………………………………19 11、绘制施工图……………………………………………………19 五(按机械功率或转矩选择规格(强度校核)…………………19 六(热平衡校核……………………………………………………20 七(校核轴伸部位承受的径向载荷………………………………20 八,减速机的介绍………………………………………………………27 九(减速机的作用………………………………………………………28 十(减速机的分类:……………………………………………………28 (一)、摆线减速机……………………………………………………28 1.组成………………………………………………………………29 2.原理………………………………………………………………29 3.特点………………………………………………………………30 4.性能………………………………………………………………30 5.种类………………………………………………………………30 2 4 北京工业大学 - 08届常明海 6.用途………………………………………………………………31 7.使用条件…………………………………………………………32 8.润滑………………………………………………………………32 9.噪音………………………………………………………………33 10.传动比…………………………………………………………34 (二)(摆线针轮减速机…………………………………………34 1.特点与型号………………………………………………………35 (1).摆线针轮减速机特点…………………………………………………35 (2).摆线针轮减速机的型号………………………………………………36 (3).型号说明………………………………………………………………37 (4).用途……………………………………………………………………37 (5).使用条件………………………………………………………………37 (6).润滑……………………………………………………………………38 (7).安装……………………………………………………………………38 (8).名词解释………………………………………………………………38 (9).扭矩计算………………………………………………………38 (10).常见故障……………………………………………………39 (三)(硬齿面圆柱减速器………………………………………………………39 1.种类………………………………………………………………39 2.产品特点…………………………………………………………39 2 5 北京工业大学 - 08届常明海 3.技术规格…………………………………………………………40 4.漏油原因分析……………………………………………………40 (1).油箱内压力升高……………………………………………40 (2).减速机结构设计不合理引起漏油…………………………40 (3).加油量过多…………………………………………………41 (4).检修工艺不当………………………………………………41 (四)(行星齿轮减速机…………………………………………………41 1.适用条件…………………………………………………………41 2.行星齿轮减速机:…………………………………………………42 3.几个概念:…………………………………………………………42 4.行星摆线针轮减速机:……………………………………………42 5.常见故障及解决方案……………………………………………42 (五)(软齿面减速机……………………………………………………43 1.软齿面减速机的性能特点………………………………………43 2.软齿面减速机的工作条件………………………………………43 (六)(三环减速机………………………………………………………43 1.产品型号…………………………………………………………44 2.产品形式…………………………………………………………45 3.减速器的工作条件:……………………………………………45 2 6 北京工业大学 - 08届常明海 4.三环减速机使用及维护:………………………………………45 (七).起重机减速机…………………………………………………46 1.应用范围…………………………………………………………46 2.分类………………………………………………………………46 1)超大型起重减速机…………………………………………………………46 2)大型起重减速机……………………………………………………………46 3)中型起重减速机……………………………………………………………46 4)小型起重减速机……………………………………………………………46 (八)(蜗杆减速机………………………………………………………47 1.蜗杆减速机的分类…………………………………………………47 2.中空轴式蜗齿减速机……………………………………………48 3.常见问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及其原因………………………………………………48 4.解决方法:…………………………………………………………49 5.蜗杆减速机相关行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 :………………………………………49 (九)、无级变速机……………………………………………………………………50 1.组成………………………………………………………………50 2.特点………………………………………………………………50 3.原理………………………………………………………………50 4.型号………………………………………………………………51 5.安装、使用及润滑…………………………………………………51 2 7 北京工业大学 - 08届常明海 (1)、安装…………………………………………………………51 (2)、使用…………………………………………………………51 (3)、润滑…………………………………………………………51 (十). 行星减速机………………………………………………51 1. 不同心出现的断轴问题………………………………………52 2. 减速机出力太小出现的断轴问题 …………………………53 3. 减速机的正确安装……………………………………………54 十一、结语 ……………………………………………………………55 【参考文献】……………………………………………………………55 2 8 北京工业大学 - 08届常明海 【摘 要】减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设 计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种 减速器主要优化设计方法的分析，提出了减速器设计中应 考虑的约束条件、目标函数和变量等。 【关键词】减速器(减速机) 优化设计 传统的减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方 案，虽然也能获得满足给定条件的设计效果，但一般不是 最佳的。为了使减速器发挥最佳性能，必须对减速器进行 优化设计，减速器的优化设计可以在不同的优化目标下进 行。除了一些极为特殊的场合外，通常可以分为从结构形 式上追求最小的体积(重量)、从使用性能方面追求最大的 承载能力、从经济效益角度考虑追求最低费用等三大类目 标。第一类目标与第二类目标体现着减速器设计中的一对 矛盾，即体积(重量)与承载能力的矛盾。在一定体积下， 减速器的承载能力是有限的;在承载能力一定时，减速器 体积(重量)的减小是有限的。由此看来，这两类目标所体 现的本质是一样的。只是前一类把一定的承载能力作为设 计条件，把体积(重量)作为优化目标;后一类反之，把一 定的体积(重量)作为设计条件，把承载能力作为优化目 标。第三类目标的实现，将涉及相当多的因素，除减速器 设计方案的合理性外，还取决于企业的劳动组织、管理水 2 9 北京工业大学 - 08届常明海 平、设备构成、人员素质和材料价格等因素。但对于设计 人员而言，该目标最终还是归结为第一类或第二类目标， 即减小减速器的体积或增大其承载能力。 一、单级圆柱齿轮减速器的优化设计 单级主减速器可由一对圆锥齿轮、一对圆柱齿轮或由蜗轮蜗杆组 成，具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点。但是其 主传动比不能太大，一般，进一步提高 将增大从动齿轮直径，从而减小离地间隙，且使从动齿轮热处理 困难。单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱动桥中。 单级圆柱齿轮减速器以体积最小为优化目标的优化设计问题，是 一个具有16个不等式约束的6维优化问题，其数学模型可简记 为: ?R6 ，2，3?，16) 采用优化设计方法后，在满足强度要求的前提下，减速器的尺寸大大地降低，减少了用材及成本，提高了设计效率和质量。优化设计法与传统设计密切相关，优化设计是以传统设计为基础，沿用了传统设计中积累的大量资料，同时考虑了传统设计所涉及的有关因素。优化设计虽然弥补了传统设计的某些不足，但该设计法仍有其局限性，因此可在优化设计中引入可靠性技术、模糊技术，形成可靠性优化设计或模糊可靠性优化设计等现代设计法，使工程设计技术由“硬”向“软”发展。 2 10 北京工业大学 - 08届常明海 二、混凝土搅拌运输车减速器的优化设计 1.主要参数 混凝土搅拌运输车搅拌筒(罐)的设计容积为8,10m3，最大安装角度12?，工作转速2,4r/min和10,12r/min(卸料时的反向转速);减速器设计传动比131?1，最大输出转矩60 kN?m，要求传动效率高、密封性好、噪声低、互换性强。2.2结构设计主要包括前盖组件、被动轮组件、第一级行星轮总成、第二级行星轮总成、机体中部组件和法兰盘组件6大部分。机体间采用螺栓和销钉连接与定位，机体与内齿圈之间采用弹性套销的均载机构。为便于用户在使用时装配与拆卸，减速器主轴线与安装面设计有15?的倾角，法兰盘轴线可以向X、Y和Z方向摆动?6?，并选用专用球面轴承作为支承。轴承装入行星轮中，弹簧挡圈装在轴承外侧且轴向间隙?0.2 mm，减速器最大外形尺寸467 mm×460 mm×530 mm，总质量(不含油)为290 kg。 2.传动系统设计 该减速器采用3级减速方案:第一级为高速圆柱齿轮传动，其余两级为NGW型行星齿轮传动。其中，第二、三级分别有3个和4个中空式行星轮，行星轮安装在单臂式行星架上，行星架浮动且采用滚动轴承作为支承;第二级行星架与法兰盘之间采用鼓形齿双联齿轮联轴器连接，混凝土搅拌运输车减速器对齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度和齿面磨损等要求十分苛刻，因此合理地选择变位系数和进 2 11 北京工业大学 - 08届常明海 行修形计算十分重要。 三、减速器优化设计的数学模型 1.目标函数 对于C型问题，目标函数是A= min{f(x)} = min{f(x1，x2，…，xn)}式中:A——减速器总中心距，即各级中心距之和;x——各设计变量(包括各级中心距、模数、螺旋角、齿数、齿宽和变位系数等);n——设计变量的个数。对于P型问题，目标函数是P= max{f(x)} = max{f(x1，x2，…，xn)}。式中:P——减速器的许可承载功率;x——同C型;n——同C型。 2.约束条件 约束条件是判断目标函数中设计变量的取值是否可行的一些规定，因此减速器优化设计过程中提出的每一个供选择的设计方案;都应当由满足全部约束条件的优化变量所构成。对于减速器来说，在列出优化设计的约束条件时，应当从各个方面细致周全的予以考虑。例如，设计变量本身的取值规则，齿轮与其它零件之间应有的关系等等。减速器优化设计应考虑以下约束条件: (1)设计变量取值的离散性约束 齿数:每个齿轮的齿数应当是整数;模数:齿轮模数应符合标 准模数系列(GB1357-78);中心距:为避免制造和维护中的各种 麻烦，中心距以10mm为单位步长。 2 12 北京工业大学 - 08届常明海 (2)设计变量取值的上下界约束 螺旋角:对直齿轮为零，斜齿轮按工程上的使用范围取8?~15?; 总变位系数:由于总变位系数将影响齿轮的承载能力，常取为 0~0.8。 (3)齿轮的强度约束 齿轮强度约束是指齿轮的齿面接触疲劳强度与轮齿的弯曲疲劳 强度，这两项计算根据国家标准GB3480-83中的方法进行。强 度是否够，根据实际安全系数是否达到或超出预定的安全系数 进行检验。 (4)齿轮的根切约束 为避免发生根切，规定最小齿数，直齿轮为17，斜齿轮为14~16。 (5)零件的干涉约束 要求中心距、齿顶圆和轴径这三者之间满足无干涉的几何关系。 对于三级传动的减速器(如图1)，干涉约束相当于两个约束:第 二级中心距应大于第一级大齿轮齿顶圆半径与第三级小齿轮顶 圆半径之和;第三级中心距应大于第二级大齿轮顶圆半径与第 4轴半径之和。而二级齿轮传动类推。 2 13 北京工业大学 - 08届常明海 图1 三级减速器示意图 四(典型减速器设计 (一).展开式三级圆柱齿轮减速器设计流程 2 14 北京工业大学 - 08届常明海 典型减速器是常用的减速器结构形式。以下以总速比为60，输入功率为5kw，输入转速为1450rpm的展开式三级圆柱齿轮减速器为例，介绍典型减速器的整个设计流程。 1. 启动Gearbox2.0程序，弹出开始界面; 2. 点击开始界面上的“典型减速器设计”图标，进入典型减速器设 计界 面; 3. 点击“三级圆柱”减速器图标，这时在右边的三个绿色表格内自动插 入三级齿轮副的默认参数设置; 4. 在总速比栏键入总减速比60，在载荷要求栏键入输入功率5kw，输入转速1450rpm，系统自动计算出输出扭矩和输出转速; 5. (非必须步骤)设置其它的技术条件或参数，如人工设定速 比分配，人工设定中心距分配，中心距是否取标准值，工作条件，载荷特性，速比分配原则，更改齿轮副输入参数等; 6. (非必须步骤)点击“初步计算”按钮，系统将计算出速比分配、几何尺寸和强度; 2 15 北京工业大学 - 08届常明海 7. (非必须步骤)点击“结构简图”按钮，将显示按实际比例的结构简图，有助于用户判断设计的合理性;该功能只有在用户点击“初步计算”按钮进行计算后才有效; 8. (非必须步骤)如果用户不满意当前的设计结果，按步骤5更改输入条件，或者点击菜单维护->设计选项更改一些默认设置，例如齿数的设置，这时三个淡红色表格的背景将变成灰色，表示数据已“过时”，再次点击“初步计算”按钮重新进行计算，直到获得较为满意的结果; 9. 点击“详细计算”按钮，进入详细设计界面，用户可以在该界面中完成减速器的全部设计任务; 10. 在型号文本框中输入型号; 11. (非必须步骤)在该界面首先打开的是传动设计子界面，向用户报告各级传动的计算结果，用户可以对减速器载荷和表格中的绿色方格内的数据进行微调，也可以将某一级替换为以前设计的齿轮副;在对数据进行更改后，单元格的背景将变成灰色，表示数据已“过时”，必须点击“刷新”按钮，使系统根据用户的更改重新计算结果;如果用户对更改后的结果不满意，可以单击“恢复”按钮使数据恢复到系统最初计算出的值。 2 16 北京工业大学 - 08届常明海 12. 点击结构简图页，进入结构简图子界面;在该界面显示按比例绘出的结构简图，同时报告各轴的最小轴径以及减速器箱体的大致尺寸;其中轴径按照最小轴径画出，暂时不考虑刚度条件;在该界面中用户可以判断设计结果的合理性，如果有必要，可以回到传动设计子界面重新调整参数并刷新，该简图将自动得到更新; 13. 点击齿轮精度页，进入齿轮精度子界面;在该界面向用户报告齿轮副的精度查询结果;如果有必要，用户可以更改齿轮的精度等级，然后点击“更新”按钮，系统将重新检索出精度值; 14. 点击数据输出页，进入数据输出子界面;在该界面用户必须首先点击有上方的文件夹图标指定工作文件夹，然后点击文本输出按钮或Excel输出按钮输出文本文件或Excel文件;Excel文件和文本文件是供用户浏览的文件，里面包括了本次计算的所有结果; 15. 点击零件设计页，进入零件设计子界面; 16. 如果还没有指定工作文件夹，请先指定工作文件夹;然后单击右上方的“输出AutoCAD图纸”图标按钮，系统将启动AutoCAD2000输出dwg格式的图纸到工作文件夹中，输出后将 2 17 北京工业大学 - 08届常明海 图纸插入到当前的界面中;用户点击“选择图纸”下拉列表框，可 以选择不同的图纸显示到当前界面中; 17. (非必须步骤)如果用户如果对当前的结构尺寸设计不满意，可以在输出图纸之前或之后对零件进行编辑;首先点击“选择图纸”下拉列表框，选择要编辑的图纸，然后点击该列表框右边的“编辑当前零 件”图标按钮，如果当前选择的零件是轴或齿轮轴，将弹出轴设计窗口，如果当前选择的零件是齿轮，将弹出齿轮设计窗口，如下图所示; 18. (非必须步骤)在轴设计窗口，用户可以更改各轴段的直径和长度，查看键强度校核，选择轴承等等;轴的图形将随用户更改实时变更; 19. (非必须步骤)在齿轮设计窗口，用户可以更改孔径等尺寸，更改结构形式等等; 20. (非必须步骤)重新输出dwg图纸并更新零件设计界面中的图纸; 21. 单击菜单文件->保存为gbx文件或文件->保存到数据库，可分别将设计结果保存到文件或数据库中;这两种保存的文件是供程序日后打开时用的，而非供用户浏览的;用户如果要浏览全部计算结果，请在数据输出界面中输出文本文件或Excel文件。 2 18 北京工业大学 - 08届常明海 (二).设计程序 1、设计的原始资料和数据 (1)(原动机的类型、规格、转速、功率(或转矩)、启动特性、 短时过载能力、转动惯量等。 (2)(工作机械的类型、规格、用途、转速、功率(或转矩)。 工作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 :恒定载荷或变载荷，变载荷的载荷图;启、 制动与短时过载转矩，启动频率;冲击和振动程度;旋 转方向等。 (3)(原动机 作机与减速器的联接方式，轴伸是否有径向力及 轴向力。 (4)(安装型式(减速器与原动机、工作机的相对位置、立式、 卧式)。 (5)(传动比及其允许误差。 (6)(对尺寸及重量的要求。 2 19 北京工业大学 - 08届常明海 (7)(对使用寿命、安全程度和可靠性的要求。 (8)(环境温度、灰尘浓度、气流速度和酸碱度等环境条件; 润滑与冷却条件(是否有循环水、润滑站)以及对振动、 2 20 北京工业大学 - 08届常明海 噪声的限制。 (9)(对操作、控制的要求。 (10)(材料、毛坯、标准件来源和库存情况。 (11)(制造厂的制造能力。 (12)(对批量、成本和价格的要求。 (13)(交货期限。 上述前四条是必备条件，其他方面可 按常规设计，例如设计寿命一般为～"年。用于重要场 合时，可靠性应较高等。 2、选定减速器的类型和安装型式 3、初定各项工艺方法及参数 选定性能水平，初定齿轮及主 要机件的材料、热处理工艺、精加工方法、润滑方式及润滑油 品。 4、确定传动级数 按总传动比，确定传动的级数和各级的传 动比。 5、初定几何参数 初算齿轮传动中心距(或节圆直径)、模 数及其他几何参数。 6、整体方案设计 确定减速器的结构、轴的尺寸、跨距及轴 承型号等。 7、校核 校核齿轮、轴、键等负载件的强度，计算轴承寿命。 8、润滑冷却计算 9、确定减速器的附件 10、确定齿轮渗碳深度 必要时还要进行齿形及齿向修形量 2 21 北京工业大学 - 08届常明海 等工艺数据的计算。 11、绘制施工图 在设计中应贯彻国家和行业的有关标准。 使用注意 五(按机械功率或转矩选择规格(强度校核) 通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不同在于，前者适用于各个行业，但减速只能按一种特定的工况条件设计，故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数，工厂应该按实际选用的电动机功率(不是减速器的额定功率)打铭牌;后者按用户的专用条件设计，该考虑的系数，设计时一般已作考虑，选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可，方法相对简单。 通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机，工作机载荷平稳，每天工作3~10h，每小时启动次数?5次，允许启动转矩为工作转矩的2倍)，接触强度安全系数SH?1、单对齿轮的失效概率?1%,等条件计算确定的。 所选减速器的额定功率应满足 PC=P2KAKSKR?PN 式中PC———计算功率(KW); PN———减速器的额定功率( KW); P2———工作机功率(KW); KA———使用系数，考虑使用工况的影响，见表1-1-1; KS———启动系数，考虑启动次数的影响，见表1-1-7; KR———可靠度系数，考虑不同可靠度要求，见表1-18。 目前世界各国所用的使用系数基本相同。虽然许多样本上没有反映出KS\ KR两个系数，但由于知己(对自身的工况要求清楚)、 2 22 北京工业大学 - 08届常明海 知彼(对减速器的性能特点清楚)，国外选型时一般均留有较大的富裕量，相当于已考虑了KR\ KS的影响。 由于使用场合不同、重要程度不同、损坏后对人身安全及生产造成的损失大小不同、维修难易不同，因而对减速器的可靠度的要求也不相同。系数KR就是实际需要的可靠度对原设计的可靠度进行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美国齿轮制造者协会标准)对齿轮强度计算方法的规定。目前，国内一些用户对减速器的可靠度尚提不出具体量的要求，可按一般专用减速器的设计规定(SH?1.25，失效概率?1/1000)，较重要场合取KR=1.25=1.56左右。 六(热平衡校核 通用减速器的许用热功率值是在特定工况条件下(一般环境温度20?，每小时100%,连续运转、功率利用率100%)，按润滑油允许的最高平衡温度(一般为85?)确定的。条件不同 时按相应系数(有时综合成一个系数)进行修正。 所选减速器应满足 PCt=P2KTKWKP?Pt 式中 PCt———计算热功率(KW); KT———环境温度系数，见表1-1-4; KW———运转周期系数，见表1-1-5; KP———功率利用率系数，见表1-1-6; Pt———减速器许用热功率(KW)。 七(校核轴伸部位承受的径向载荷 通用减速器常常须对输入轴、输出轴轴伸中间部位允许承受 2 23 北京工业大学 - 08届常明海 的最大径向载荷给予限制，应予校核，超过时应向制造厂提出加粗轴径和加大轴承等要求。工作机械载荷的分类见表1-1-7。 表1-1-1使用系数KA 每天工作工作机械载荷分类 原动机? ? (1-1-12) 小时数见表 U M H ? ? KA 使用系数? ? ? ? 电动机、涡旋机、08 15 ((?3 1 液压马达 125 175 ((>3~10 1 ? 125 15 ((>10 2 ? 4~6 125 175 缸活塞发动机((?3 1 125 15 ((>3~10 2 ? 15 175 225 (((>10 ? 1~3 125 15 缸活塞发动机((?3 2 15 175 225 (((>3~10 ? 175 25 ((>10 2 ? 表1-1-2 启动系数KS KA 每小时启动次数使用系数? ? 0.8~1 1.25~1.75 >=2 ? KS ? ? ? <=5 1 1 1 6~25 1.2 1.12 1.06 26~60 1.3 1.2 1.12 61~180 1.5 1.3 1.2 >180 1.7 1.5 1.3 表1-1-3 可靠度系数 可靠度要求一般较高高KR 1 1.56 2.25 表1-1-4 环境温度系数KT (C) 冷却方式环境温度? ? ? ? 10 20 30 40 50 ? KT ? ? ? ? ? 2 24 北京工业大学 - 08届常明海 无冷却措施 或用风扇冷0.88 1.00 1.15 1.35 1.65 却 用盘管或用 风扇和盘管0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 冷却 表1-1-5 运转周期系数 每小时运转100 80 60 40 20 (%) 周期 运转周期系1.00 0.94 0.86 0.74 0.56 KW 数 表1-1-6 功率利用率(%) 功率利减速器用率? ? ? ? ? ? ? 类别(%) 20 30 40 50 60 70 80 90~100 ? KP ? ? ? ? ? ? ? ? ZD(L,S )Y 系 列1.9 1.5 1.25 1.15 1.10 1.05 1 1 YN系 列 YK系1.7 1.4 1.20 1.10 1.05 1 1 1 列 NAD、NGW 1.9 1.45 1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 NAF MAZD、2.5 1.65 1.4 1.3 1.2 1.15 1.1 1 NAZF NBD、2 1.5 1.3 1.2 1.1 1.1 1.05 1 NBF NBZD、2.35 1.7 1.4 1.2 1.1 1.1 1.05 1 NBZF NCD、2.1 1.55 1.3 1.15 1.1 1.05 1 1 NCF NCZD、2.27 1.54 1.33 1.2 1.13 1.07 1 1 NCZF 表1-1-7 工作机械载荷分类 2 25 北京工业大学 - 08届常明海 载荷工作机载荷工作机载荷工作机载荷工作机 分类械分类械分类械分类械 * 风机链条输甘蔗压机械手 * * 鼓风机送机榨机* * (轴向回旋输甘蔗切剪板机 * * 和径向)送机割器* 冷却塔运货升甘蔗碾板材翻 风机降机磨机转装置 * 引风机卷扬机捏和机轧辊调 旋转活结晶器，整装置* 塞鼓风倾斜绞搅拌器辊式矫 * * * * 机车打包机直机M H M 透平鼓链条输甜菜切辊道(重 M H M * * 风机送机碎机型)U M M H 建筑机(乘客)甜菜清辊道(轻M H M M * * 械电梯洗机型)M H M M 混凝土螺旋输发电机、薄板轧M M H U * * 搅拌机送机变换器机U M M M * 起重机钢带输频率变修边机M M H M 筑路机送机换器M M H * HH 械槽式链发电机焊管机M M M H 化工机条输送电焊发绕线机U M M H 械机电机(带材M M U M 搅拌机拖泄式清洗机和线材)M U H M (液体绞机干燥机拉线机U U H H 物)起重机清洗机金属加M M U M 搅拌机摇摆机金属轧工机床M H M H (半液构钢机副轴(天M H H H 状物)提升装钢坯剪轴)H H H M * * 离心机置切机锻压机M H H H (重型)伸缩装链式传锻锤M M H M * * 离心机置送机机床、辅M M M H * (轻型)回转装冷轧机助传动M M 冷却滚置装置* * * 筒行走装连续铸机床、主 * 干燥滚置造设备传动装 * * * * 筒控掘机冷床置 搅拌机斗式提剪料头金属刨 * * 压缩机升机机床 活塞式戽轮铲横向输板材矫 * 压缩机铲子送设备直机 * 蜗轮压机动绞除鳞机压机 2 26 北京工业大学 - 08届常明海 缩机车冲压机* 运输机泵剪切机 械回转式金属板 板式输起重机折弯机 送机 压载升 降机 载荷工作机载荷工作机载荷工作机载荷工作机 分类械分类械分类械分类械袋式输行走机 送机构(链中型轧 * * 带式运轨)板机 输机(散行走机钢锭初 状物)构(铁轧机 带式运轨)钢锭装石油机* 输机(块食品机卸机械 械 状物)械* 管线泵 粉料链灌瓶机推锭机M H 旋转式H * 门提升和装箱搅拌机M H 钻孔设M 机机H H * 备U * * 造纸机挤压机滚轧机U H 印染机U * 压光机U * H * 揉瓮M * 挤塑机石头及H * H 威罗机M 纸板层粘土加H * H M 软水处M * * * 压机搅拌机工机H H H 理U * 干燥滚球磨机H * H M * 松砂机M * * 筒泵H H * M H * 上光滚离心泵冲击式H H M 螺杆泵H * * * 筒(轻液)碾磨机H H 木工机H * 碎浆机离心泵破碎机H H 械M (半液压砖机H * H 剥皮机H * 木浆研体)锤磨机H M 刨床M * * 磨机活塞泵H M * * * 锯框 * * * 吸水辊柱塞泵旋转炉木工机* * * 床 * * 吸水压压力泵管磨机 榨* * * 纸板机橡胶机纺织机 械给料机* * 威罗机压延机织布机 塑料工* 2 27 北京工业大学 - 08届常明海 * 业机械挤压机 * 压延机* * 揉和机* * 注:1、 U表示均布载荷;M表示中等冲击载荷; H表示较大冲击载荷; * *表示仅以全天工作为条件。 2(表中列出的载荷分类符号在工作机的工作情况的详情给出后，可以修改。 各种机械传动效率的概略值如表1-1-13所列，各种硬度对照表如表1-1-9所列。 表1-1-8 各种机械传动效率的概略值 类别传动型式效率 67很好跑合的级精度和级精度齿轮传0.98~0.998 动(稀油润滑)0.97 8. 级精度的一般齿轮传动(稀油润滑) 圆柱齿轮传动0.96 9 级精度的齿轮传动(稀油润滑)0.94~0.96 加工齿的开式齿轮传动(干油润滑)0.88~0.92 铸造齿的开式齿轮传动 67很好跑合的级精度和级精度齿轮传0.97~0.98 动(稀油润滑)0.94~0.97 8 锥齿轮传动级精度的一般齿轮传动(稀油润滑)0.92~0.95 加工齿的开式齿轮传动(干油润滑)0.88~0.92 铸造齿的开式齿轮传动 自锁蜗杆0.40~0.45 单头蜗杆0.70~0.75 蜗杆传动双头蜗杆0.75~0.82 三头和四头蜗杆0.82~0.92 环面蜗杆传动0.85~0.95 平带无压紧轮的开式传动0.98 平带有压紧轮的开式传动0.97 带传动 平带交叉传动0.90 V 带传动0.95 焊接链0.93 片式关节链0.95 链轮传动 滚子链0.96 无声链0.98 2 28 北京工业大学 - 08届常明海 润滑不良0.94 润滑正常0.97 滑动轴承 润滑特好(压力润滑)0.98 液体摩擦0.99 滚珠轴承(稀油润滑)0.99 滚动轴承 滚柱轴承(稀油润滑)0.98 平摩擦传动0.85~0.96 摩擦传动槽摩擦传动0.88~0.90 卷绳轮0.95 浮动联轴器0.97~0.99 齿轮联轴器0.99 弹性联轴器0.99~0.995 联轴器(α<=3) 万向联轴器0.97~0.98 (α>3) 万向联轴器0.95~0.97 梅花接轴0.97~0.98 (i=2~6) 滑动轴承0.90~0.98 复合轮组(I=2~6) 滚动轴承0.95~0.99 单级圆柱齿轮减速器0.97~0.98 二级圆柱齿轮减速器0.95~0.96 NGW单级行星圆柱齿轮减速器(类型负0.96~0.98 号机构) 减(变)速器0.90~0.97 单级行星摆线针轮减速器0.95~0.96 单级圆锥齿轮减速器0.94~0.95 - 二级圆锥圆柱齿轮减速器0.92~0.95 无级变速器 滑动丝杠0.30~0.60 丝杠传动 滚动丝杠0.85~0.95 注;1.各种硬度值对照表 表1-1-9 各种硬度值对照表 洛氏肖氏维氏洛氏肖氏维氏 布氏布氏? ? HRC HS HV HRC HS HV d(mm) d(mm) HBS HBS 10/3010/30? ? ? ? ? ? 30D 30D 00 00 ,,70 ? 1037 ― ― 67 94.6 923 ,,,,69 ? 997 66 92.6 889 ,,,,68 96.6 959 65 90.5 856 ,,64 88.4 825 40 53.5 377 370 3.17 2 29 北京工业大学 - 08届常明海 ,,63 86.5 795 39 52.3 367 360 3.21 ,,62 8408 766 38 51.1 357 350 3.26 ,,61 83.1 739 37 50 347 341 3.30 ,,60 81.4 713 36 48.8 338 332 3.34 ,,59 79.7 688 35 47.8 329 323 3.39 ,,58 78.1 664 34 46.6 320 314 3.43 ,,57 76.5 642 33 45.6 312 306 3.48 ,,56 74.9 620 32 44.5 304 298 3.52 ,,55 73.5 599 31 43.5 296 291 3.56 ,,54 71.9 579 30 42.5 289 283 3.61 ,,53 70.5 561 29 41.6 281 276 3.65 ,,52 69.1 543 28 40.6 274 269 3.70 51 67.7 525 501 2.73 27 39.7 268 263 3.74 50 66.3 500 488 2.77 26 38.8 261 257 3.78 49 65 493 474 2.81 25 37.9 255 251 3.83 48 63.7 478 461 2.85 24 37 249 245 3.87 47 62.3 463 449 2.89 23 36.3 243 240 3.91 46 61 449 436 2.93 22 35.5 237 234 3.95 45 59.7 436 424 2.97 21 34.7 231 229 4.00 44 58.4 423 413 3.01 20 34 226 225 4.03 43 57.1 411 401 3.05 19 33.2 221 220 4.07 42 55.9 399 391 3.09 18 32.6 216 216 4.11 41 54.7 388 380 3.13 17 31.9 211 211 4.15 八,减速机的介绍 2 30 北京工业大学 - 08届常明海 减速机 减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机(马达)的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等。其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。 2 31 北京工业大学 - 08届常明海 九(减速机的作用 减速机是一种应用在速度与扭矩的转换设备，使用它的目的 是降低转速，增加转矩。几乎在各式机械的传动系统中都可以见 到减速机的踪迹，它的应用相当广泛。减速机一般用于低转速大 扭矩的传动设备，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力，通 过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来 达到减速的目的。 种类:圆弧齿圆柱蜗杆减速机、圆弧圆柱蜗 杆减速机、圆柱蜗杆减速机、涡轮丝杠减速机、X、B行星摆线 针轮减速机、8000系列行星摆线针轮减速机、平面二次包络环 面减速机、圆柱渐开齿轮减速机 减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。 十(减速机的分类: (一)、摆线减速机 2 32 北京工业大学 - 08届常明海 摆线减速机，是一种应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。 1.组成 在输入轴上装有一个错位180?的双偏心套，在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，(为了减小摩擦，在速 2 33 北京工业大学 - 08届常明海 比小的减速机中，针齿上带有针齿套)。 2.原理 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。 3.特点 1.摆线针轮减速机特点: 〇高速比和高效率单级传动，就能达到1:87的减速比，效率在90%以上，如果采用多级传动，减速比更大。 〇结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理，输入轴输出轴在同一轴心线上，使其机型获得尽可能小的尺寸。 〇运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平衡的机理，使振动和嗓声限制在最小程度。 〇使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料，经淬火处理(HRC58,62)获得高强度，并且，部分传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长。 4.性能 〇设计合理，维修方便，容易分解安装，最少零件个数以及简单的润滑，使摆线针轮减速机深采用户的信赖。 2.摆线针轮减速机的型号: 1)B系列摆线针轮减速机 BW脚板式卧装双轴摆线针轮减速机 BL法兰式立装双轴摆线针轮速机 BWY脚板卧装专用电动机 2 34 北京工业大学 - 08届常明海 直联型摆线针轮减速机 BLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机 BWD脚板式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 BLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机 2)X系列摆线针轮减速机 XW脚板式卧装双轴摆线针轮减速机 5.种类 XL法兰式立装双轴摆线针轮减速机 XWD脚板式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XLD法兰式立装普通电动机直联型摆线 针轮减速机 XWD脚板式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机XLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机 3) 8000系列行星摆线针轮减速机 8000系列XW、XWD型摆线针轮减速机 8000系列XL、XLD型摆线针轮减速机 8000系列XWE、XWED型摆线针轮减速机 8000系列XLE、XLED型摆线针轮减速机 4 )F8000系列行星摆线针轮减速机 FWD、FLD、FL、FW、FWED、FLED、FWE、FLE 5 )Z系列行星摆线针轮减速机JB/T2982-1994 ZW、ZWD、 ZL、ZLD、 ZWE、ZWED、 ZLE、ZLED、 ZWS、ZWSD、 ZLS、ZLSD 6 )9000系列行星摆线针轮减速机 9000系列XW、XWD型摆线针轮减速机 9000系列XL、XLD型摆线针轮减速机 9000系列XWE、XWED型摆线针轮减速机 9000系列XLE、XLED型摆线针轮减速机 注:以上各形式的减速机,其实质是一样的,只是各摆线减速机厂家自己推出的型号,标识方式不同而已 7)台湾传仕600系列摆线针轮减速机 THM、THHM、THHHM摆线针轮减速机用途 使用说明 爱威a9效果器使用图word使用说明在哪儿钻床数控系统用户手册玻璃钢风机使用说明书控制器用户说明书 注意事项 2 35 北京工业大学 - 08届常明海 6.用途 摆线针轮减速机采用摆线针齿啮合、行星式传动原理，所以通常也叫行星摆线减速机，行星摆线针轮减速机可以广泛的应用于石油、环保、化工、水泥、输送、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业，做为驱动或减速装置。其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机，因此，行星摆线针轮减速机在各个行业和领域被广泛的使用，受到广大用户的普遍欢迎。 7.使用条件 1、摆线针轮减速机允许使用在连续工作制的场合，同时允许正、 反两个方向运转。 2、输入轴的转速额定转数为1500转/分，在输入功率大于18.5 千瓦时建议采用960转/分的6极电机配套使用。 3、卧式安装摆线针轮减速机的工作位置均为水平位置。在安装 时最大的水平倾斜角一般小于15?。在超过15?时应采用其他 措施保证润滑充足和防止漏油。 4、摆线针轮减速机的输出轴不能受较大的轴向力和径向力，在 有较大轴向力和径向力时须采取其他措施。 8.润滑 (1)、卧式摆线减速机在正常情况下采用油池润滑，油面高度保持在视油窗的中部即可，在工作条件恶劣，环境温度处于高温时可采 2 36 北京工业大学 - 08届常明海 用循环润滑。 (2)、摆线针轮减速机在常温下一般选用40#或50#机械油润滑，为了提高减速机的性能、延长摆线针轮减速机的使用寿命，建议采用70#或90#极压齿轮油，在高低温情况下工作时也可应重新考虑润滑油。 (3)、立式安装行星摆线针轮减速机要严防油泵断油，以避免减速机的部件损坏。 (4)、加油时可旋开机座上部的通气帽即可加油。放油时旋开机座下部的放油塞，即可放出污油。该减速机出厂时内部无润滑油。 (5)、第一次加油运转100小时应更换新油，(并将内部污油冲干净)以后再连续工作，每半年更换一次(8小时工作制)，如果工作条件恶劣可适当缩短换油时间，实践证明减速机的经常清洗和换油(如3-6个月)对于延长减速机的使用寿命有着重要作用。在使用过程中应经常补充润滑油。 (6)、本厂新发出的减速机已加润滑油脂，每六个月更换一次。油脂采用二硫化铝-2#或2L-2#锂基润滑油脂。 9.安装 (1)、在摆线减速机的输出轴上加装联轴器、皮带轮、链轮等联 结件时不允许采用直接捶击方法，因该减速机的输出轴结 构不能承受轴向的捶击力，可用轴端螺孔旋入螺钉压入联 结件。 2 37 北京工业大学 - 08届常明海 (2)、输出轴及输入轴的轴径选用GB1568-79配合。 (3)、减速机上的吊环螺钉只限起吊减速机用。 (4)、在基础上安装减速机时，应校准减速机的安装中心线标高， 水平度及其相连部分的相关尺寸。校准装动轴的同心度不 应超过联轴器所允许的范围。 (5)、减速机校准时，可用钢制垫块或铸铁垫块进行，垫块在高 度方面不超过三块，也可用契铁进行，但减速机校准后应 换入平垫块。 (6)、垫块的配置应避免引起机体变形，应按基础螺栓两边对称 排列，其相互距离能足够使水浆在灌溉时自由流通。 (7)、水泥浆的灌溉应密实，不可有气泡、空隙和其他缺陷。 减 速比:输入转速与输出转速之比。 级数:行星齿轮的套数。 一般最大可以达到三级，效率会有所降低。 满载效率:在 最大负载情况下(故障停止输出扭矩)，减速机的传递效率。 工作寿命:减速机在额定负载下，额定输入转速时的累计 工作时间。 额定扭矩:是额定寿命允许的长时间运转的扭 矩。当输出转速为100转/分，减速机的寿命为平均寿命， 超过此值时减速机的平均寿命会减少。当输出扭矩超过两 倍时减速机故障。 10.噪音 单位分贝dB(A)，此数值实在输入转速3000转/分，不带负载，距离减速机1米距离时测量值。 回差:将输入端固定，是输出端顺 2 38 北京工业大学 - 08届常明海 时针和逆时针方向旋转，当输出端承受正负2%额定扭矩时，减速机输出端由一个微小的角位移，此角位移即为回程间隙。单位是“分”，即一度的1/60。 以下是列举出的部分传动比: 摆线针轮减速机单级摆线(BW.BWY.BWD,BL.BLY,BLD) 机型号有:12、15、18、22、27、33、39、45、55、65 11.传动比 9、11、17、23、29、35、43、59、71、87 双级摆线(BWE.BWEY.BWED,BLE.BLEY,BLED) 机型号有:1510、1512、1812、1815、2212、2215、2218、2715、 2718、3318、3322、3922、4527、5527、5533、6533 传动比:121(11×11)、187(17×11)、253(23×11) 、289(17×17)、385(35×11) 、 391(23×17)、473(43×11)、493(29×17)、595(35×17)、 731(43×17)、841(29×29)[编辑本段]摆线针轮减速机扭矩计算 摆线针轮减速机扭矩=9550×电机功率?电机功率输入转数×速比×使用效率(65%-75%) (二)(摆线针轮减速机 2 39 北京工业大学 - 08届常明海 摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180?的双偏心套，在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，(为了减小摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套)。 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮 摆线针轮减速机 的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时， 2 40 北京工业大学 - 08届常明海 偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。 1.特点与型号 (1).摆线针轮减速机特点 〇高速比和高效率单级传动，就能达到1:87的减速比，效率在90%以上，如果采用多级传动，减速比更大。 一级传动减速比为9~87，双级传动减速比为 121,5133，多级组合可达数万，且针齿啮合系套式滚动摩擦， 啮合表面无相对滑动，故一级减速效率达94%。 〇结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理，输入轴输出轴在同一轴心线上，使其机型获得尽可能小的尺寸。 〇运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平衡的机理，使振动和嗓声限制在最小程度。 在运转中同时接触的齿对数多，重合度大，运转平稳，过载能力强，振动和噪音低，各种规格的机型噪音小。 〇使用可靠、寿命长因主要零件采用轴承钢材料，经淬火处理(HRC58,62)获得高强度，并且，部分传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长。 因主要零件是采用轴承钢淬火处理 (HRC58-62)，再精磨而成，且摆线齿与针齿套啮合传递至针齿形成滚动磨擦付，磨擦系数小，使啮合区无相对滑动，磨损 极小，所以经久耐用。 〇设计合理，维修方便，容易分解安装，最少零件个数以及简单的润滑，使摆线针轮减速机深采 2 41 北京工业大学 - 08届常明海 用户的信赖。 与同功率的其它减速机相比，重量体积 小1/3以上，由于是行星传动，输入轴和输出轴在同一轴线上， 以获得尽可 能小的尺寸。 (2).摆线针轮减速机的型号 1)B系列摆线针轮减速机 BW脚板式卧装双轴摆线针轮减速机 BL法兰式立装双轴摆线针轮速机 BWY脚板卧装专用电动机直联型摆线针轮减速机 BLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机 BWD脚板式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 BLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机 2)X系列摆线针轮减速机 XW脚板式卧装双轴摆线针轮减速机 XL法兰式立装双轴摆线针轮减速机 XWD脚板式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XWD脚板式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机 3) 8000系列行星摆线针轮减速机 8000系列XW、XWD型摆线针轮减速机 8000系列XL、XLD型摆线针轮减速机 8000系列XWE、XWED型摆线针轮减速机 8000系列XLE、XLED型摆线针轮减速机 X8000行星摆线针轮减速机 8000系列单级卧式双轴摆线减速机:XW8075、XW8085、 XW8095、XW8105、XW8115、XW8125、XW8130、XW8135、XW8145、XW8155、XW8160、XW8165、XW8170、 XW8175、XW8180、XW8185、XW8190、XW8195、XW8205、XW8215、XW8225、XW8235、XW8245、 2 42 北京工业大学 - 08届常明海 XW8255、 XW8265、XW8270、XW8275 8000 8000系列单级卧式直联摆线减速机:XWD8075、XWD8085、XWD8095、XWD8105、 XWD8115、XWD8125、XWD8130、XWD8135、XWD8145、XWD8155、XWD8160、XWD8165、XWD8170、XWD8175、 XWD8180、XWD8185、XWD8190、XWD8195、XWD8205、XWD8215、XWD8225、XWD8235、XWD8245、XWD8255、 XWD8265、XWD8270、XWD8275 4 )F8000系列行星摆线针轮减速机 FWD、FLD、FL、FW、FWED、FLED、FWE、FLE 5 )Z系列行星摆线针轮减速机JB/T2982-1994 ZW、ZWD、 ZL、ZLD、 ZWE、ZWED、 ZLE、ZLED、 ZWS、ZWSD、 ZLS、ZLSD 6 )9000系列行星摆线针轮减速机 9000系列XW、XWD型摆线针轮减速机 9000系列XL、XLD型摆线针轮减速机 9000系列XWE、XWED型摆线针轮减速机 9000系列XLE、XLED型摆线针轮减速机 (注:以上各形式的减速机,其实质是一样的,只是各摆线减速机厂家自己推出的型号,标识方式不同而已) 7)台湾传仕600系列摆线针轮减速机 THM、THHM、THHHM (3).型号说明 1)单级传动，传动比一般为9-87 B(X) W(L) D 10-23-0.55 说明: B(X) — B系列摆线针轮减速机;X系列摆线针轮减速机。 W(L) — W为卧式安装;L为立式安装。 D(B) — D为配置Y系列普通电动机;B为配置YB系列防爆电动机。 10 — 机座 2 43 北京工业大学 - 08届常明海 型号为10。 23 — 减速比为23。 0.55 — 电机功率为0.55kw。 1)双级传动，传动比一般为121-7569 B(X) W(L) E D 195-475-16 说明: B(X) — B系列摆线针轮减速机;X系列摆线针轮减速机。 W(L) — W为卧式安装;L为立式安装。 E — E为双级传动。 D(B) — D为配置Y系列普通电动机;B为配置YB系列防爆电动机。 195 — 机座型号为195。 475 — 减速比为475。 16 — 电机功率为16kw。 (4).用途 摆线针轮减速机采用摆线针齿啮合、行星式传动原理，所以通常也叫行星摆线减速机，行星摆线针轮减速机可以广泛的应用于石油、环保、化工、水泥、输送、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业，做为驱动或减速装置，该机分为卧式、立式、双轴型和直联型等装配方式。其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机，因此，行星摆线针轮减速机在各个行业和领域被广泛的使用，受到广大用户的普遍欢迎。 (5).使用条件 1、摆线针轮减速机允许使用在连续工作制的场合，同时允许正、反两个方向运转。 2、输入轴的转速额定转数为1500转/分，在输入功率大于18.5千瓦时建议采用960转/分的6极电机配套使用。 3、卧式安装摆线针轮减速机的工作位置均为水平位置。在安装时最大的水平倾斜角一般小于15?。在超过15?时应采用其他措施保证润 2 44 北京工业大学 - 08届常明海 滑充足和防止漏油。 4、摆线针轮减速机的输出轴不能受较大的轴向力和径向力，在有较大轴向力和径向力时须采取其他措施。 (6).润滑 1、卧式摆线减速机在正常情况下采用油池润滑，油面高度保持在视油窗的中部即可，在工作条件恶劣，环境温度处于高温时可采用循环润滑。 2、摆线针轮减速机在常温下一般选用40#或50#机械油润滑，为了提高减速机的性能、延长摆线针轮减速机的使用寿命，建议采用70#或90#极压齿轮油，在高低温情况下工作时也可应重新考虑润滑油。 3、立式安装行星摆线针轮减速机要严防油泵断油，以避免减速机的部件损坏。 4、加油时可旋开机座上部的通气帽即可加油。放油时旋开机座下部的放油塞，即可放出污油。该减速机出厂时内部无润滑油。 5、第一次加油运转100小时应更换新油，(并将内部污油冲干净)以后再连续工作，每半年更换一次(8小时工作制)，如果工作条件恶劣可适当缩短换油时间，实践证明减速机的经常清洗和换油(如3-6个月)对于延长减速机的使用寿命有着重要作用。在使用过程中应经常补充润滑油。 6、出厂的减速机已加润滑油脂，每六个月更换一次。油脂采用二硫化铝-2#或2L-2#锂基润滑油脂。 (7).安装 1、在摆线减速机的输出轴上加装联轴器、皮带轮、链轮等联结件时不允许采用直接捶击方法，因该减速机的输出轴结构不能承受轴 2 45 北京工业大学 - 08届常明海 向的捶击力，可用轴端螺孔旋入螺钉压入联结件。 2、输出轴及输入轴的轴径选用GB1568-79配合。 3、减速机上的吊环螺钉只限起吊减速机用。 4、在基础上安装减速机时，应校准减速机的安装中心线标高，水平度及其相连部分的相关尺寸。校准装动轴的同心度不应超过联轴器所允许的范围。 5、减速机校准时，可用钢制垫块或铸铁垫块进行，垫块在高度方面不超过三块，也可用契铁进行，但减速机校准后应换入平垫块。 6、垫块的配置应避免引起机体变形，应按基础螺栓两边对称排列，其相互距离能足够使水浆在灌溉时自由流通。 7、水泥浆的灌溉应密实，不可有气泡、空隙和其他缺陷。 (8).名词解释 减速比:输入转速与输出转速之比。 级数:行星齿轮的套数。一般最大可以达到三级，效率会有所降低。 满载效率:在最大负载情况下(故障停止输出扭矩)，减速机的传递效率。 工作寿命:减速机在额定负载下，额定输入转速时的累计工作时间。 额定扭矩:是额定寿命允许的长时间运转的扭矩。当输出转速为100转/分，减速机的寿命为平均寿命，超过此值时减速机的平均寿命会减少。当输出扭矩超过两倍时减速机故障。 噪音:单位分贝dB(A)，此数值实在输入转速3000转/分，不带负载，距离减速机1米距离时测量值。 回差:将输入端固定，是输出端顺时针和逆时针方向旋转，当输出端承受正负2%额定扭矩时，减速机输出端由一个微小的角位移，此角位移即为回程间隙。单位是“分”，即一度的 2 46 北京工业大学 - 08届常明海 1/60。 以下是列举出的部分传动比: 摆线针轮减速机单级摆线(BW.BWY.BWD,BL.BLY,BLD) 机型号有:12、15、18、22、27、33、39、45、55、65 传动比:9、11、17、23、29、35、43、59、71、87 双级摆线(BWE.BWEY.BWED,BLE.BLEY,BLED) 机型号有:1510、1512、1812、1815、2212、2215、2218、2715、 2718、3318、3322、3922、4527、5527、5533、6533 传动比:121(11×11)、187(17×11)、253(23×11) 、289(17×17)、385(35×11) 、 391(23×17)、473(43×11)、493(29×17)、595(35×17)、 731(43×17)、841(29×29) (9).扭矩计算 摆线针轮减速机扭矩=9550×电机功率?电机功率输入转数×速比×使用效率(65%-75%) (10).常见故障 减速机在长期运行中，常会出现磨损、渗漏等故障，最主要的几种是: 1、减速机轴承室磨损，其中又包括壳体轴承箱、箱体内孔轴承室、变速箱轴承室的磨损 2、减速机齿轮轴轴径磨损，主要磨损部位在轴头、键槽等 3、减速机传动轴轴承位磨损 4、减速机结合面渗漏 针对磨损问题，企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复，但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再 2 47 北京工业大学 - 08届常明海 次磨损。对一些大的轴承企业更是无法现场解决，多要依赖外协修复。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的有美嘉华技术产品，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复，可免拆卸免机加工既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。 而针对渗漏问题，传统方法需要拆卸并打开减速机后，更换密封垫片或涂抹密封胶，不仅费时费力，而且难以确保密封效果，在运行中还会再次出现泄漏。美嘉华高分子材料可现场治理渗漏，材料具备的优越的粘着力、耐油性及350%的拉伸度，克服减速机振动造成的影响，很好地为企业解决了减速机渗漏问题。 (三)(硬齿面圆柱减速器 硬齿面圆柱减速器采用硬齿面圆柱齿轮和螺旋伞齿轮传动，针对现有减速机存在的缺点，采用两个整体模块结构型式，装、拆方便，中空轴悬挂安装方式和反力矩支点实现减速传动，不仅满足了葡萄糖结晶机的使用要求，而且具有体积小、重量轻、安装方便、噪音小、外形美观等优点，达到了国外同类产品水平。 1.种类 2 48 北京工业大学 - 08届常明海 ?摆线针轮减速机 ?硬齿面圆柱齿轮减速器 ?行星齿轮减速机 ?软齿面减速机 ?三环减速机 ?起重机减速机 ?蜗杆减速机 ?轴装式硬齿面减速机 ?无级变速器 2.产品特点 1.传动比大。一级减速时传动比为1/6--1/87。两级减速时传动比为1/99--1/7569;三级传动时传动比为1/5841--1/658503。另外根据需要还可以采用多级组合，速比达到指定大。 2.传动效率高。由于啮合部位采用了滚动啮合，一般一级传动效率为90%--95%。 3.结构紧凑，体积小，重量轻。体积和普通圆柱齿轮减速机相比可减小2/1--2/3。 4.故障少，寿命长。主要传动啮合件使用轴承钢磨削制造，因此机械性能与耐磨性能均佳，又因其为滚动摩擦，因而故障少，寿命长。 5.运转平稳可靠。因传动过程中为多齿啮合，所以使之运转平稳可靠，噪声低。 6.拆装方便，容易维修。 7.过载能力强，耐冲击，惯性力矩小，适用于起动频繁和正反转运转的特点。 3.技术规格 1、机型号: 按传动比分为:一级、二级、三级。 一级有十三种机型:0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11， 2 49 北京工业大学 - 08届常明海 12。 两级有14种机型:00，20;32，42，53，63，64，74，84，85，95，106，117，128。 三级有8种机型:420，742，842，853，953，1063，1174，1285。 按结构型式分为:卧式、立式、双轴型、直联型四种。 2、传动比: 一级减速的传动比有:9，11，17，21，23，25，29，35，43，47，59，71，87。 两级减速的传动比有:99，121，187，289，319，385，473，493，595，649，731，841，1003，1225， 1505，1849，2065，2537，3045，3481，5133。 4.漏油原因分析 1.油箱内压力升高 在封闭的减速机里，每一对齿轮相啮 合发生摩擦便要发出热量，根据波义耳马略特定律，随着运 转时间的加长，使减速机箱内温度逐渐升高，而减速机箱内 体积不变，故箱内压力随之增加，箱体内润滑油经飞溅，洒 在减速机箱内壁。由于油的渗透性比较强，在箱内压力下， 哪一处密封不严，油便从哪里渗出。 2.减速机结构设计不合理引起漏油 如设计的减速机没有 通风罩，减速机无法实现均压，造成箱内压力越来越高，出 现漏油现象。 3.加油量过多 减速机在运转过程中，油池被搅动得很厉 害，润滑油在机内到处飞溅，如果加油量过多，使大量润滑 2 50 北京工业大学 - 08届常明海 油积聚在轴封、结合面等处，导致泄漏。 4.检修工艺不当 在设备检修时，由于结合面上污物清除 不彻底，或密封胶选用不当、密封件方向装反、不及时更换 密封件等也会引起漏油。 (四)(行星齿轮减速机 行星齿轮减速机主要传动结构为:行星轮，太阳轮，内齿圈。 行星减速机因为结构原因，单级减速最小为3，最大一般不超过10，常见减速比为:3.4.5.6.8.10，减速机级数一般不超过3，但有部分大减速比定制减速机有4级减速。相对其他减速机，行星减速机具有高刚性、高精度(单级可做到1分以内)、高传动效率(单级在97%-98%)、高的扭矩/体积比、终身免维护等特点。因为这些特点，行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，匹配惯量。 2 51 北京工业大学 - 08届常明海 行星减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关，减速机越大，额定输入转速越小)以上，工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm，特制超大扭矩行星减速机可做到10000Nm以上。工作温度一般在-25?到100?左右，通过改变润滑脂可改变其工作温度。 精密行星减速机因搭配伺服电机所以背隙等级(弧分)相当重要，不同背隙等级价格差异相当大，行星减速机可做多齿箱连结最高减速比达100000。 1.适用条件 减速机齿轮传动圆周速度不超过10米/秒。 输入轴转速不高于1500转/分。 减速机工作环境温度-40?-+45?。 减速机可用于正、反两向运转。 2.行星齿轮减速机: 主要传动结构为:行星轮,太阳轮,外齿圈. 行星减速机因为结构原因,单级减速最小为3,最大一般不超过10,常见减速比为:3.4.5.6.8.10,减速机级数一般不超过3,但有部分大减速比定制减速机有4级减速. 2 52 北京工业大学 - 08届常明海 相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97%-98%),高的 扭矩/体积比,终身免维护等特点. 因为这些特点,行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,匹配惯量. 减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关,减速机越大,额定输入转速越小)以上,工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm,特制超大扭矩行星减速机可做到10000Nm以上.工作温度一般在-25?到100?左右,通过改变润滑脂可改变其工作温度. 3.几个概念: 级数:行星齿轮的套数.由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或者3套来满足拥护较大的传动比的要求.由于增加了星星齿轮的数量,所以2级或3级减速机的长度会有所增加,效率会有所下降. 回程间隙:将输出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定扭矩+-2%扭矩时,减速机输入端有一个微小的角位移,此角位移就是回程间隙.单位是"分",就是一度的六十分之一.也有人称之为背隙. 2 53 北京工业大学 - 08届常明海 4.行星摆线针轮减速机: 全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180?的双偏心套，在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，(为了减小摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套)。 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。 5.常见故障及解决方案 减速机在长期运行中，常会出现磨损、渗漏等故障，最主要的几种是: 1、减速机轴承室磨损，其中又包括壳体轴承箱、箱体内孔轴承室、变速箱轴承室的磨损 2、减速机齿轮轴轴径磨损，主要磨损部位在轴头、键槽等 3、减速机传动轴轴承位磨损 4、减速机结合面渗漏 针对磨损问题，企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复，但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属， 2 54 北京工业大学 - 08届常明海 无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。对一些大的轴承企业更是无法现场解决，多要依赖外协修复。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法，据权威资料统计，目前应用最多的是美嘉华技术产品，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复，可免拆卸免机加工既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。 而针对渗漏问题，传统方法需要拆卸并打开减速机后，更换密封垫片或涂抹密封胶，不仅费时费力，而且难以确保密封效果，在运行中还会再次出现泄漏。美嘉华高分子材料可现场治理渗漏，材料具备的优越的粘着力、耐油性及350%的拉伸度，克服减速机振动造成的影响，很好地为企业解决了减速机渗漏问题。 (五)(软齿面减速机 2 55 北京工业大学 - 08届常明海 软齿面减速机是在QJ系列起重机用中硬齿面减速机的基础上研制开发的。QY型系列减速器包括QYS型(三支点)和QYD型(底座式)两个系列起重机用硬齿面减速器。它有三级、四级和三四级结合型三种. QY型减速机采用钢板焊接，箱体经退火去应力处理，齿轮采用优质低碳合金钢，齿面经渗碳淬火处理，并经磨削加工，产品品质稳定，性能可靠。 1.软齿面减速机的性能特点 1)承载能力高。齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工，承载能力比调质滚齿的软齿面和中硬齿面齿轮减速器有大幅度提高。 2)体积小、重量轻。与软齿面和中硬齿面减速器相比(相同承载能力减速器可降低2-4个相当机座号。 3)效率高、噪声低、振动小。采用磨齿加工提高了精度等级，齿轮又进行了修缘，每级齿轮的综合效率为0.98，振动和噪声显著降低。 4)采用多级数，减少单级速比。可拉开中心距，降低减速器整机高度，满足起重机各机构的要求;减速器的最大公称传动比达到400，满足了慢速起重机的要求。 5) 2 56 北京工业大学 - 08届常明海 三支点减速器，可立式、卧式、甚至偏转一定角度安装，方便灵活。 6)本系列减速器有三四级结合型(即三级的装配型式，四级的传动比)为慢速起重机的通用化提供前提。 2.软齿面减速机的工作条件 1) 齿轮圆周速度不大于20m/s; 2) 高速轴转速不大于1500r/min; 3) 工作环境温度为,40,+45?; 4) 可正反两向运转。 (六)(三环减速机 三环减速机 三环减速机由三片相同的内齿环板带动一个外齿齿轮输出，故称 2 57 北京工业大学 - 08届常明海 为三环减速器，属平行轴一动轴齿轮传动减速器，齿轮啮合运动属于动轴轮系，具有少齿差行星传动特征，输出与输入轴间平行配置，又有平行轴圆柱齿轮减速器的特征。具有承载和超载能力强、传动比大、分级密集、效率高、结构紧凑、体积小、质量轻、装拆维修方便、适用性宽广等优点。可用于矿山、冶金、石油、化工、橡塑、建筑、建材、起重、运输、食品、轻工等行业。 三环减速机 高速轴转速不超过1500r/min;瞬时超载转矩不大于额定输出转矩的2.7倍;工作环境温度为-40,45?,低于0?时，启动前应对润滑油采取预热措施;正、反两向运转。 1.产品型号 ZZSH桩孔钻机单级三环减速器，SHZP组合二级传动三环减速器，SHCDP组合二级传动三环减速器，SHZ组合二级三环减速器，SHL单级三环减速器，QXSH起重机用三环减速器，MSH 2 58 北京工业大学 - 08届常明海 水泥磨三环减速器，SHC1组合二级传动三环减速器，SHLD单级三环减速器，SHC2组合二级传动三环减速器，SH基本型三环减速器，YPSH圆盘给料机用三环减速器，SHP单级三环减速器，LSHZ组合二级三环减速器，QSH起重机用三环减速器，STH单级三环减速器，LLSH连续铸钢拉矫三环减速器，SHS三环减速机，SHCD组合二级传动三环减速器，SHDK基本型三环减速器，SHD三环减速器， 2.产品形式 Y型:圆柱轴伸，单键平键联接; Z型:圆锥轴伸，单键平键联接; H型:渐开线花键轴伸; C型:齿轮轴伸(仅QSH(QTR)和QXSH(QXTP)减速器用); K型:圆柱型轴孔，平键套装联结; K(Z)型:圆锥形轴孔，平键套装联结; K(H)型:花键轴孔，套装联结; D型:轴伸与电动机直联。 3.减速器的工作条件: a、 工作环境温度为-40? C~+45?，环境温度低于0?时，启动前润滑油应预热。 b、 高速轴转速不得超过功率表中规定的最高值。 c、 瞬时允许尖锋转矩为额定转矩的2.7倍。 d、 适用于连续，短时或断续工作制，可正反转。 e、 减速器与原动机(常用电动机)和工作机之间应用非刚性联轴器且其轴心线应严格对中。 2 59 北京工业大学 - 08届常明海 4.三环减速机使用及维护: 安装后用手转动高速轴，使低速轴正反两向灵活一周上。 减速器一般用油池溅油润滑，自然冷却，当长期连续运转热平衡功率不够时应采用取散热措施 或用循环冷却润滑。润滑油采用N110-N200中极压齿轮油。对于断续工作制可用半流体润滑脂。 正式使用前应空运转两小时，然后按额定载荷 的25%、50%、75%100%逐级加载。情况正常，应运转平稳，无冲击，最高油温不超过80?，温升不超过60?。 新减速器运转300小时后换润滑油，以后3000小时换一次。换油时应清选减速器内壁及传动件。 应经常检查固件有无松动，油位高低，油温和轴承温度，齿轮，轴承应无异常振动和噪声。 应保持减速器外表清洁，透气塞不得堵塞，以便散热。 使用中或开箱检查以及更换配件后减速器不得有渗漏现象。 配件应与制造厂联系，更换配件后经跑合以及加载试验再正式使用。 (七).起重机减速机 2 60 北京工业大学 - 08届常明海 1.应用范围 起重机减速机广泛应用于码头、建筑业、钢铁厂、以及其他需要起吊重物的施工行业。 2.分类 按照其起重标准的不同一般分为超大型、大型、中型、小型四大类。 1)超大型起重减速机 主要应用于建筑业、码头及钢铁业，一般其承载负荷在150T以上 2)大型起重减速机 主要应用于钢铁业、工程机械等，一般承载负荷在50-150T之间 3)中型起重减速机 主要应用于工厂厂房以及小型的工程机械上，承载负荷在5-50T之间 4)小型起重减速机 主要应用于小型工厂厂房，承载负荷在5T以下，俗称电葫芦。 起重机减速机行业标准 2 61 北京工业大学 - 08届常明海 JB/T 10816-2007 起重机用底座式硬齿面减速器 JB/T 10817-2007 起重机用三支点硬齿面减速器 JB/T 53462-1994 起重机减速器 产品质量分等 JB/T 10468-2004 DQJ点线啮合齿轮减速器 JB/T 8905.1-1999 起重机用三支点减速器 JB/T 8905.2-1999 起重机用底坐式减速器 JB/T 8905.3-1999 起重机用立式减速器 JB/T 8905.4-1999 起重机用套装式减速器 JB/T 9003-2004 起重机三合一减速器 (八)(蜗杆减速机 2 62 北京工业大学 - 08届常明海 蜗杆减速机 蜗杆减速机是一种具有结构紧凑，传动比大，以及在一定条件下具有自锁功能的传动机械，是最常用的减速机之一。 1.蜗杆减速机的分类 主要有圆柱蜗杆减速机，圆弧转面蜗杆减速机，锥蜗杆减速机和蜗杆——齿轮减速机，其中以圆柱蜗 2 63 北京工业大学 - 08届常明海 杆减速机最为常用。有普通圆柱蜗杆的和圆弧齿圆柱蜗杆的两种。其中，中空轴式蜗齿减速机不仅具有以上的特点，而且安装方便，结构合理，越来越得到广泛应用。 2.中空轴式蜗齿减速机 在蜗轮蜗杆减速器输人端加装一个斜齿轮减速器，构成的多级减速器可获得非常低的输出速度，是斜齿轮级和蜗齿级的组合，比纯单级蜗轮减速机具有更高的效率。而且振动小，噪音低，能耗低。 总之，中空轴式蜗杆减速机安装方便，结构合理，可靠耐用。当然，也要注意选择减速机的牌号，实力强大的公司会根据减速机的造型，散热筋的布置，热平衡的计算，油路的设计等设计要点，结合减速机实际使用和运转条件，采用良好的制造工艺，生产出质量上乘，可靠耐用的减速机。用户只要正确使用维护，就可以得到满意的效果。 2 64 北京工业大学 - 08届常明海 3.常见问题及其原因 1减速机发热和漏油。蜗轮减速机为了提高效率，一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材，由于它是滑动磨擦传动，在运行过程中，就会产生较高的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面产生间隙，而油液由于温度的升高变稀，容易造成泄漏。主要原因有四点，一是材质的搭配是否合理，二是啮合磨擦面的表面质量，三是润滑油的选择，添加量是否正确，四是装配质量和使用环境。 2蜗轮磨损。蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料一般用45钢淬硬至HRC45一55,还常用40C:淬硬HRC50一55，经蜗杆磨床磨削至粗糙度RaO. 8 fcm,减速机正常运行时，蜗杆就象一把淬硬的“锉刀”，不停地锉削蜗轮，使蜗轮产生磨损。一般来说，这种磨损很慢，象某厂有些减速机可以使用10年以上。如果磨损速度较快，就要考虑减速机的选型是否正确，是否有超负荷运行，蜗轮蜗杆的材质，装配质量或使用环境等原因。 3传动小斜齿轮磨损。一般发生在立式安装的减速机上，主要跟润滑油的添加量和润滑油的选择有关。立式安装时，很容易造成润滑油油量不足，当减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护，启动或运转过程中得不到有效的润滑导致机械磨损甚至损坏。 4蜗杆轴承损坏。减速机发生故障时，即使减速箱密封良好，该厂还是经常发现减速机内的齿轮油已经被乳化，轴承已生锈、腐蚀、损坏，这是因为减速机在运停过程中，齿轮油 2 65 北京工业大学 - 08届常明海 由热变冷后产生的水分凝聚造成;当然，也和轴承质量，装配工艺方法密切相关。 4.解决方法: (1)保证装配质量。为了保证装配质量，该厂购买和自制了一些专用工具，拆卸和安装减速机蜗轮、蜗杆、轴承、齿轮等部件时，尽量避免用锤子等其他工具直接敲击;更换齿轮、蜗轮蜗杆时，尽量选用原厂配件和成对更换;装配输出轴时，要注意公差配合，D?50mm，采用H7 /k6 , D > 50mm，采用H7/m6，同时要使用防粘剂或红丹油，保护空心轴，防止磨损生锈，防止配合面积垢，维修时难拆卸。 (2)润滑油和添加剂的选用。蜗齿减速机一般选用220 #齿轮油，对一些负荷较重，启动频繁，使用环境较差的减速机，该厂还选用了一些润滑油添加剂(如安治化工公司的即可佳)，减速机在停止运转时，齿轮油依然附在齿轮表面，形成保护膜来防止重负荷，低速，高转矩和启动时金属和金属间的接触。添加剂中还含有密封圈调节剂和抗漏剂，让密封圈保持柔软和弹性，有效减少润滑油泄漏现象。 (3)减速机安装位置的选择。位置允许的情况下，尽量不采用立式安装。立式安装时，润滑油的添加量要比水平安装多很多，容易造成减速机发热和漏油。该厂引进的40000瓶/’时纯生啤酒生产线，有些是采用立式安装，经过一段时间运行后，传动小齿轮都有较大的磨损，甚至损坏，经 2 66 北京工业大学 - 08届常明海 过调整后，情况得到了很大改善。 (4)建立相应的润滑维护制度。该厂根据润滑工作“五定”原则，对减速机进行维护，做到每一台减速机都有贵任人定期检查，当工作中发现油温显著升高，温升超过40?或油温超过80?，油的质量下降或在油中发现较多的铜粉以及产生不正常的噪音等现象时，要立即停止使用及时检修，排除故障，更换润滑油后再使用。加油时，要注意油量和安装位置要一致，保证减速机得到正确的润滑。 5.蜗杆减速机相关行业标准: HG/T 2738-1995 轮胎定型硫化机用平面二次包络环面蜗杆减速机系列与基本参数 HG/T 3139.8-2001 釜用立式减速机 CW系列圆柱齿轮、圆弧圆柱蜗杆减速机 JB2318—79 WH系列圆弧圆柱蜗杆减速机 JB/ZQ 4390-79 WD型圆柱蜗杆减速机 JB/ZQ 4390-97 WS圆柱蜗杆减速机 JB/T 7936-1999 HW型直廓环面蜗杆减速机 JB-T7008-1993 ZC1型双级蜗杆及齿轮-蜗杆减速机 JB/T 5559-91 KW型锥面包络圆柱蜗杆减速机 (九). 行星减速机 在减速机家族中，行星减速机以其体积小，传动效率高，减速范围广，精度高等诸多优点，而被广泛应用于伺服、步进、直流 2 67 北京工业大学 - 08届常明海 等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下，主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。为了更好地帮助广大用户用好行星减速机，本文针对减速机和驱动电机断轴的原因进行了分析，并详细地介绍了如何正确安装行星减速机。 1. 不同心出现的断轴问题 有的用户在设备运行几个月后驱动电机的输出轴断了。为什么减速机把驱动电机的输出轴扭断了,为此我们查看了驱动电机的输出轴横断面，发现与减速机输出轴的横断面几乎完全一样。横断面的外圈较明亮，而越向轴心处断面颜色越暗，最后到轴心处是折断的～图2是横断面的照片。这就充分地说明了造成驱动电机输出轴断轴的主要原因就是电机和减速机装配时不同心～ 当电机和减速机间装配时同心度保证的非常好时，电机输出轴承受的仅仅是转动力，运转时也会很平滑。然而不同心时，输出轴要承受来自于减速机输入端的径向力，这个径向力长期作用将会使电机输出轴被迫弯曲，而且弯曲的方向随着输出轴转动不断变化。输出轴每转动一周，横向力的方向变化360度。如果同心度的误差较大时，该径向力使电机输出轴温度升高，其金属结构不断被破坏，最后该径向力将会超出电机输出轴所能承受的径向力，最后导致驱动电机输出轴折断。当同心度的误差越大时，驱动电机输出轴折断的时间越短。在驱动电机输出轴折断的同时，减速机输入端同样也会承受来自于电机方面的径向力，如果这个径向力同时超出了二者所能承受的最 2 68 北京工业大学 - 08届常明海 大径向负荷的话，其结果也会导致减速机输入端产生变形甚至断裂。因此，在装配时保证同心度至关重要～ 直观上讲，如果电机轴和减速机输入端同心，那么电机和减速机间的配合就会很紧密，它们之间的接触面紧紧相连，而装配时如果不同心，那么它们间的接触面之间就会有间隙。图3中左面的图表示电机和减速机间的装配很好，而右图表示装配不好，电机轴和减速机输入端不同心。 同样，减速机的输出轴也有折断或弯曲现象发生，其原因与驱动电机的断轴原因相同。但减速机的出力是驱动电机出力和减速比之积，相对于电机来讲出力更大，故减速机输出轴更易被折断。因此，用户在使用减速机时，对其输出端装配同心度的保证也应十分注意～ 2. 减速机出力太小出现的断轴问题 除了由于减速机输出端装配同心度不好，而造成的减速机断轴以外，减速机的输出轴如果折断，不外乎以下几点原因。 首先，错误的选型致使所配减速机出力不够。有些用户在选型时，误认为只要所选减速机的额定输出扭矩满足工作要求就可以了，其实不然，一是所配电机额定输出扭矩乘上减速比，得到的数值原则上要小于产品样本提供的相近减速机的额定输出扭矩，二是同时还要考虑其驱动电机的过载能力及实际中所需最大工作扭矩。理论上，用户所需最大工作扭矩一定要小于减速机额定输出扭矩的2倍。尤其是有些应用场合必须严格遵守这一准则，这不仅是对减速机里面齿轮的保护，更主要的是避免减速机的输出轴就被扭断。这主要是因为， 2 69 北京工业大学 - 08届常明海 如果设备安装有问题，减速机的输出轴及其负载被卡住了，这时驱动电机的过载能力依然会使其不断加大出力，进而，可能使减速机的输出轴承受的力超过其额定输出扭矩的2倍而扭断减速机的输出轴。 其次，在加速和减速的过程中，减速机输出轴所承受瞬间的扭矩如果超过了其额定输出扭矩的2倍，并且这种加速和减速又过于频繁，那么最终也会使减速机断轴。考虑到这种情况出现的较少，故这里不再进一步介绍。 3. 减速机的正确安装 第一步是安装前确认电机和减速机是否完好无损，并且严格检查电机与减速机相连接的各部位尺寸是否匹配，这里是电机的定位凸台、输入轴与减速机凹槽等尺寸及配合公差。 第二步是旋下减速机法兰外侧防尘孔上的螺钉，调整PCS系统夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐，插入内六角旋紧。之后，取走电机轴键。 第三步是将电机与减速机自然连接。连接时必须保证减速机输出轴与电机输入轴同心度一致，且二者外侧法兰平行。如同心度不一致，会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。 另外，在安装时，严禁用铁锤等击打，防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。一定要将安装螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。安装前，将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。其目的是保证连接的紧密性及运转的灵活性，并且防止不必要的磨损。在电机与减速机连接前，请先将电机轴键槽与紧力螺栓垂直。为保证受力均匀，请先将任意对角位置的安装螺栓旋上，但不要旋紧，再旋上另外 2 70 北京工业大学 - 08届常明海 两个对角位置的安装螺栓最后逐个旋紧四个安装螺栓。最后，旋紧紧力螺栓。所有紧力螺栓均需用力矩扳手按标明的固定扭力矩数据进行固定和检查。直角减速机的相关数据与同型号直线减速机并不完全相同，还请使用者注意。*减速机与机械设备间的正确安装类同减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分轴同心度一致。 十一、结语 机械优化设计是在常规机械设计的基础上发展和延伸的新 设计方法，而减速器的优化就是其中之一，是以传统设计为基础、 沿用了传统设计中积累的大量资料，同时考虑了传统设计所涉及 的有关因素。在实际应用中已产生了较好的技术经济效果，减少 了用材及成本，提高了设计效率和质量，使减速器发挥了最佳性 能。 【参考文献】 [1]孙元骁等著.圆柱齿轮减速器优化设计.机械工业出版社，1988. [2]胡新华.单级圆柱齿轮减速器的优化设计[J].组合机床与自动 化加工技术，2006. [3]陈立平，张云清，任卫群等.机械系统动力学分析及ADAMS 应用教程.清华大学出版社，2005. [4]梁晓光.优化设计方法在齿轮减速器设计中的应用[J].山西机 2 71 北京工业大学 - 08届常明海 械，2003. [5]范顺成，马治平，马洛刚.机械设计基础.机械工业出版社，2002. [6]马晓芸.混凝土搅拌车减速器制造专家[J].商用汽车杂志 (Commercial Vehicle Magazine)，2007，(8):84-85. 2 72