0畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 700T 單級(jí)蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 1700T 單級(jí)蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化摘 要在論文中，首先，對(duì)蝸輪蝸桿作了簡(jiǎn)單的介紹，接著，闡述了蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)原理和理論計(jì)算。然后按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了環(huán)面蝸輪蝸桿減速器。接著對(duì)減速器的部件組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。該設(shè)計(jì)代表了蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。對(duì)其他的蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)工作也有一定的價(jià)值。 目前，在環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造環(huán)面蝸輪蝸桿減速器過(guò)程中存在著很大程度上的缺點(diǎn)，正如論文中揭示的那樣，重要的問(wèn)題如：輪齒的根切；蝸桿毛坯的正確設(shè)計(jì)；蝸輪蝸桿的校核。關(guān)鍵詞：蝸輪蝸桿減速器, 蝸桿, 滾動(dòng)軸承2700T Design of single stage worm reducerMajor: Mechanical Engineering and automationAbstractIn this paper, firstly, the worm are introduced, then, expounds the design principle and the theoretical calculation of the worm and worm gear. Then in accordance with the design criteria and design theory to the design of toroidal worm reducer. Then the components of the reducer to the size of the calculation and verification. The design represents the general process of worm gear design. On the other worm design work also has a certain value.At present, the torus worm reducer design, manufacture and application of domestic, compared with foreign advanced level there are still large gaps. There are a lot of defects in the design and manufacture of toroidal worm reducer process, as revealed by the paper, important issues such as: cutting the root of the tooth; Worm rough the correct design; the worm check.Key words: worm gear reducer, worm, rolling bearing3目 錄摘 要.2Abstract.3目 錄.41 選定設(shè)計(jì)方案.52 電動(dòng)機(jī)的選擇.62.1 初選電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式62.2 電動(dòng)機(jī)的功率62.3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算.82.3.1 蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩.82.3.2 蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩.82.3.3 傳動(dòng)滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩.82.4 蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì).92.5 蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計(jì).132.6 蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.142.7 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).153 軸的校核.183.1 蝸桿軸的強(qiáng)度校核.183.2 蝸輪軸的強(qiáng)度校核.213.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核243.3.1 蝸桿軸滾動(dòng)軸承的選擇及校核243.3.2 蝸輪軸上軸承的校核263.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核28.3.4.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接283.4.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接2943.4.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接293.5 減速器的潤(rùn)滑和密封29總結(jié).31參考文獻(xiàn).32致 謝.330緒論減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，由技術(shù)上海長(zhǎng)城減速器機(jī)廠技術(shù)不斷發(fā)展減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸 桿傳動(dòng)、齒輪-蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用作原動(dòng)件與工作機(jī)之間的減速傳動(dòng)裝置 。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。裝置概述減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿(mǎn)足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱(chēng)為增速器。選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類(lèi)型、品種減速器的外廓尺寸、傳動(dòng)效率、承載能力、質(zhì)量、價(jià)格等，選擇最適合的減速器。減速器是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。2 結(jié)構(gòu)減速器主要由傳動(dòng)零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分：齒輪、軸及軸承組合小 齒輪與軸制成一體，稱(chēng)齒輪軸，這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下，如果軸的直徑為 d，齒輪齒根圓的直徑為 df，則當(dāng) df-d≤6～7mn 時(shí)，應(yīng)采用這種結(jié)構(gòu)。而當(dāng)df-d6～7mn 時(shí)，采用齒輪與軸分開(kāi)為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與大齒輪。此時(shí)齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接，軸上零 件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合，用于承受徑向載荷和不1大 的軸向載荷的情況。當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濺起的稀油，進(jìn)行潤(rùn)滑。 箱座中油池的潤(rùn)滑油，被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上，沿內(nèi)壁流到分箱面坡口后，通過(guò)導(dǎo)油槽流入軸承。當(dāng)浸油齒輪圓周速度 υ≤2m/s 時(shí)，應(yīng)采用潤(rùn)滑 脂潤(rùn)滑軸承，為避免可能濺起的稀油沖掉潤(rùn)滑脂，可采用擋油環(huán)將其分開(kāi)。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。箱體箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動(dòng)零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造，對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產(chǎn)的減速器，為了簡(jiǎn)化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線(xiàn)水平剖分式。上箱蓋和下箱體 用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺(tái)，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時(shí)需要的扳手空間。為 保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平 面。附件為了保證減速器的正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。1）檢查孔為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔。檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固2定在箱蓋上。2)通氣器減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。3)軸承蓋為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。利用 六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆裝、調(diào)整軸承方便，但和嵌入式軸承蓋相比，零件數(shù)目較多，尺寸 較大，外觀不平整。4)定位銷(xiāo)為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷(xiāo)。安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對(duì)稱(chēng)箱體應(yīng)呈對(duì)稱(chēng)布置，以免錯(cuò)裝。5)油面指示器檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。6)放油螺塞換油時(shí)，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開(kāi)設(shè)放油孔，平時(shí)用螺塞將放油孔堵住，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。7)啟箱螺釘為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開(kāi) 蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出～2 個(gè)螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。小型減速器也可不設(shè)啟箱螺 釘，啟蓋時(shí)用起子撬開(kāi)箱蓋，啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕壜?lián)接螺栓。3 發(fā)展趨勢(shì)減速機(jī)的下游應(yīng)用行業(yè)主要包括起重運(yùn)輸、水泥建材、重型礦山、冶金、電力和航空船用等國(guó)民經(jīng)濟(jì)及國(guó)防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。由于下游市場(chǎng)給力，我國(guó)減速機(jī)行業(yè)發(fā)展前景看好據(jù)《中國(guó)減速機(jī)行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告前瞻》數(shù)據(jù)顯示，2011-2012 年我國(guó)減速機(jī) 制造行業(yè)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)整體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2012 年，行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值為 658.08 億元，3較上年增長(zhǎng) 8.06%;銷(xiāo)售收入為 643.65 億元，較上年增長(zhǎng) 7.23%;行業(yè)的資產(chǎn)總額和負(fù)債規(guī)模分別為 523.78 億元和 268.05 億元。在新統(tǒng)計(jì)口徑下，2012 年行業(yè)規(guī)模(2000 萬(wàn)元)以上企業(yè)數(shù)量有 439 家，從業(yè)人員為 74701 人，利潤(rùn)總額為 47.04 億元。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(shè)計(jì)?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)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(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)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(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)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(shí)的日趨完善，更接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根圓滑過(guò)渡、新結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。④加工精度提高到 ISO5－6 級(jí)。 ⑤軸承質(zhì)量和壽命提高。 ⑥潤(rùn)滑油質(zhì)量提高。4 主要載荷與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜，對(duì)減速器的影響很大，是減速器選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通常分為三類(lèi)：①—均勻載荷;②—中等沖擊載荷;③—強(qiáng)沖擊載荷。5 設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)的原始資料和數(shù)據(jù)1、原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、規(guī)格、轉(zhuǎn)速、功率（或轉(zhuǎn)矩） 、啟動(dòng)特性、短時(shí)過(guò)載能力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。2、工作機(jī)械的類(lèi)型、規(guī)格、用途、轉(zhuǎn)速、功率（或轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，啟動(dòng)頻率；沖擊和振動(dòng)程度；旋轉(zhuǎn)方向等。3、原動(dòng)機(jī) 作機(jī)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(jī)、工作機(jī)的相對(duì)位置、立式、臥式） 。5、傳動(dòng)比及其允許誤差。6、對(duì)尺寸及重量的要求。47、對(duì)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(rùn)滑與冷卻條件（是否有循環(huán)水、潤(rùn)滑站）以及對(duì)振動(dòng)、噪聲的限制。9、對(duì)操作、控制的要求。10、材料、毛坯、標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)源和庫(kù)存情況。11、制造廠的制造能力。12、對(duì)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(guī)設(shè)計(jì)，例如設(shè)計(jì)壽命一般為!“年。用于重要場(chǎng)合時(shí)，可靠性應(yīng)較高等。初定各項(xiàng)工藝方法及參數(shù)選定性能水平，初定齒輪及主要機(jī)件的材料、熱處理工藝、精加工方法、潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑油品。確定傳動(dòng)級(jí)數(shù)按總傳動(dòng)比，確定傳動(dòng)的級(jí)數(shù)和各級(jí)的傳動(dòng)比。初定幾何參數(shù)初算齒輪傳動(dòng)中心距（或節(jié)圓直徑） 、模數(shù)及其他幾何參數(shù)。整體方案設(shè)計(jì)確定減速器的結(jié)構(gòu)、軸的尺寸、跨距及軸承型號(hào)等。5校核校核齒輪、軸、鍵等負(fù)載件的強(qiáng)度，計(jì)算軸承壽命。潤(rùn)滑冷卻計(jì)算確定減速器的附件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(shù)據(jù)的計(jì)算。繪制施工圖在設(shè)計(jì)中應(yīng)貫徹國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。6 使用分類(lèi)通用減速器1、減速器按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器兩大類(lèi)，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20 世紀(jì) 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(jié)合。 其主要類(lèi)型：齒輪減速器；蝸桿減速器；齒輪—蝸桿減速器；行星齒輪減速器。2、一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線(xiàn)針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速機(jī)等等。1）圓柱齒輪減速器單級(jí)、二級(jí)、二級(jí)以上二級(jí)。布置形式：展開(kāi)式、分流式、同軸式。2）圓錐齒輪減速器6用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場(chǎng)合。3）蝸桿減速器主要用于傳動(dòng)比 i10 的場(chǎng)合，傳動(dòng)比較大時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是效率低。廣泛應(yīng)用阿基米德蝸桿減速器。4）齒輪—蝸桿減速器減速器若齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)，則結(jié)構(gòu)緊湊；若蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)，則效率較高。5）行星齒輪減速器傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比范圍廣，傳動(dòng)功率 12W~50000KW，體積和重量小。6）行星摩擦式無(wú)級(jí)變速器變速范圍大：變速范圍 R=5，即輸出速比可在 1:1.45 至 1:7.25 之間任意變化。組合能力強(qiáng)：本機(jī)能與擺線(xiàn)針輪減速機(jī)，齒輪減速機(jī)，蝸輪蝸桿減速機(jī)直連式組合，因此具有良好的適應(yīng)性，能夠得到廣泛的應(yīng)用。3、 常見(jiàn)減速器的種類(lèi) 1）蝸輪蝸桿減速器的主要特點(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。2） 諧波減速器的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)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(zhuǎn)速不能太高。3）行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。 減速器: 簡(jiǎn)言之，一般機(jī)器的功率在設(shè)計(jì)并制造出來(lái)后，7其額定功率就不在改變，這時(shí)，速度越大，則扭矩（或扭力）越??；速度越小，則扭力越大。齒輪常用材料一、鍛鋼鋼的強(qiáng)度高，耐沖擊，用熱處理方法能顯著改善機(jī)械性能，所有它是制造齒輪的主要材料。由于鍛造毛坯的纖維方向有利于 提高輪齒的彎曲強(qiáng)度，所以大部分齒輪如采用鍛造毛坯，只有受力小和不重要的齒輪才直接采用軋制鋼材。按照齒坯處理方法和切齒工藝，制造齒輪的鋼材及熱處理 方法分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)：齒面硬度 HB≤350，用中碳鋼 45 號(hào)鋼、50 號(hào)鋼或中碳合金鋼40Gr、40MnB、35SiMn 等近行 調(diào)質(zhì)或正火處理，終切齒可在熱處理后進(jìn)行。調(diào)質(zhì)后，硬度不高(HB=220~250)，材料的綜合性能(機(jī)械強(qiáng)度和沖右韌性等)比較好，適用于低速、中速 和中等平穩(wěn)載荷下工作。工控設(shè)備機(jī)械中的減速機(jī)齒輪多用此類(lèi)。45 號(hào)鋼價(jià)格低，供應(yīng)充足，應(yīng)用最普遍。正火后，綜合性能有所改善，但不如調(diào)質(zhì)，多用于直徑很大不便調(diào)質(zhì)和不重要的齒輪。選用第—類(lèi)材料時(shí)，小齒輪硬度要比大齒輪硬度高出 20~40HB，以使兩個(gè)齒輪壽命接近相等。第二類(lèi)：齒面硬度 HB≥350，用中碳鋼和中碳合金鋼進(jìn)行表面淬火(齒面硬度 HRG=50 一 55)，或者用低碳鋼和 低碳合金鋼進(jìn)行表面摻碳淬火處理(齒面硬度 HRG=58—63)。處理后齒面硬度高；齒芯韌性好。所以承載能力強(qiáng)，耐沖擊，但加工困難，成本較高，減速機(jī) 中應(yīng)用較少。二、鑄鋼當(dāng)齒輪直徑較大(D400—600 毫米)時(shí)，齒坯不易鍛造，因而常采用鑄鋼齒坯并進(jìn)行正火處理。常用的牌號(hào)有 ZG45 及 ZH50 等。三、鑄鐵8鑄鐵價(jià)格低廉，能鑄造出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀，但灰鑄鐵的抗彎強(qiáng)度及耐沖擊能力較差，故只用于低速輕載的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，常用的牌號(hào)有 HT15-33、HT20—40、HTr30—54 等，球墨鑄鐵的機(jī)械性能比灰鑄鐵高，可部分代替優(yōu)質(zhì)碳素鋼，常用的牌號(hào)有 QT60-2 等。四、非金屬材料高速輕載的齒輪傳功，常用非金屬齒輪與另一金屬齒輪配合工作，以減少齒輪傳動(dòng)的噪音。常用的非金屬材料有酚醛層壓板(夾布膠木)、尼龍等。這種齒輪的承載能力低、壽命短，其許用載荷只有鋼齒輪的 25—30%。8 傳動(dòng)比原則分配1、使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力于相等；2、使各級(jí)傳動(dòng)的大齒輪浸入油中的深度大致相近；3、使減速器獲得最小的外形尺寸或者重量等。9 型號(hào)選擇盡量選用接近理想減速比：減速比=伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速/減速機(jī)出力軸轉(zhuǎn)速扭力計(jì)算：對(duì)減速機(jī)的壽命而言,扭力計(jì)算非常重要,并且要注意加速度的最大轉(zhuǎn)矩值(TP),是否超減速器9過(guò)減速機(jī)之最大負(fù)載扭力.適用功率通常為市面上的伺服機(jī)種的適用功率,減速機(jī)的適用性很高,工作系數(shù)都能維持在 1.2以上,但在選用上也可以以自己的需要來(lái)決定:要點(diǎn)有二:A.選用伺服電機(jī)的出力軸徑不能大于表格上最大使用軸徑.B.若經(jīng)扭力計(jì)算工作,轉(zhuǎn)速可以滿(mǎn)足平常運(yùn)轉(zhuǎn),但在伺服全額輸出時(shí),有不足現(xiàn)象時(shí),我們可以在電機(jī)側(cè)之驅(qū)動(dòng)器,做限流控制,或在機(jī)械軸上做扭力保護(hù),這是很必要的.10 安裝方法正確的安裝，使用和維護(hù)減速器，是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。 因此，在您安裝減速器時(shí)，請(qǐng)務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝使用相關(guān)事項(xiàng)，認(rèn)真地裝配和使用。第一步是安裝前確認(rèn)電機(jī)和減速器是否完好無(wú)損，并且嚴(yán)格檢查電機(jī)與減速器相連接的各部位尺寸是否匹配，這里是電機(jī)的定位凸臺(tái)、輸入軸與減速器凹槽等尺寸及配合公差。第二步是旋下減速器法蘭外側(cè)防塵孔上的螺釘，調(diào)整夾緊環(huán)使其側(cè)孔與防塵孔對(duì)齊，插入內(nèi)六角旋緊。之后，取走電機(jī)軸鍵。減速器第三步是將電機(jī)與減速器自然連接。連接時(shí)必須保證減速器輸出軸與電機(jī)輸入軸同心度一致，且二者外側(cè)法蘭平行。如同心度不一致，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸折斷或減速機(jī)齒輪磨損。10減速器 - 作用1、降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。 2、速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。減速器 - 種類(lèi)減速器1、減速器按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器兩大類(lèi)，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20 世紀(jì) 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(jié)合。 其主要類(lèi)型：齒輪減速器；蝸桿減速器；齒輪—蝸桿減速器；行星齒輪減速器。2、一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線(xiàn)針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速機(jī)等等。1）圓柱齒輪減速器 單級(jí)、二級(jí)、二級(jí)以上二級(jí)。布置形式：展開(kāi)式、分流式、同軸式。 2）圓錐齒輪減速器 用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場(chǎng)合。 3）蝸桿減速器 主要用于傳動(dòng)比 i10 的場(chǎng)合，傳動(dòng)比較大時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是效率低。目前廣泛應(yīng)用11阿基米德蝸桿減速器。 4）齒輪—蝸桿減速器 若齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)，則結(jié)構(gòu)緊湊； 若蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)，則效率較高。 5）行星齒輪減速器 傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比范圍廣，傳動(dòng)功率 12W~50000KW，體積和重量小。 3、 常見(jiàn)減速器的種類(lèi) 1） 減速器 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。2） 諧波減速器的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)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(zhuǎn)速不能太高。 3） 行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。 減速器: 簡(jiǎn)言之，一般機(jī)器的功率在設(shè)計(jì)并制造出來(lái)后，其額定功率就不在改變，這時(shí)，速度越大，則扭矩（或扭力）越??；速度越小，則扭力越大。減速器 - 設(shè)計(jì)程序 減速器一、設(shè)計(jì)的原始資料和數(shù)據(jù) 1、原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、規(guī)格、轉(zhuǎn)速、功率（或轉(zhuǎn)矩）、啟動(dòng)特性、短時(shí)過(guò)載能力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。122、工作機(jī)械的類(lèi)型、規(guī)格、用途、轉(zhuǎn)速、功率（或轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，啟動(dòng)頻率；沖擊和振動(dòng)程度；旋轉(zhuǎn)方向等。 3、原動(dòng)機(jī) 作機(jī)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(jī)、工作機(jī)的相對(duì)位置、立式、臥式）。 5、傳動(dòng)比及其允許誤差。 6、對(duì)尺寸及重量的要求。 7、對(duì)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(rùn)滑與冷卻條件（是否有循環(huán)水、潤(rùn)滑站）以及對(duì)振動(dòng)、噪聲的限制。 9、對(duì)操作、控制的要求。 10、材料、毛坯、標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)源和庫(kù)存情況。 11、制造廠的制造能力。 12、對(duì)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(guī)設(shè)計(jì)，例如設(shè)計(jì)壽命一般為!“年。用于重要場(chǎng)合時(shí)，可靠性應(yīng)較高等。 二、選定減速器的類(lèi)型和安裝型式 三、初定各項(xiàng)工藝方法及參數(shù) 選定性能水平，初定齒輪及主要機(jī)件的材料、熱處理工藝、精加工方法、潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑油品。 四、確定傳動(dòng)級(jí)數(shù) 按總傳動(dòng)比，確定傳動(dòng)的級(jí)數(shù)和各級(jí)的傳動(dòng)比。 五、初定幾何參數(shù) 初算齒輪傳動(dòng)中心距（或節(jié)圓直徑）、模數(shù)及其他幾何參數(shù)。 六、整體方案設(shè)計(jì) 確定減速器的結(jié)構(gòu)、軸的尺寸、跨距及軸承型號(hào)等。 七、校核校核齒輪、軸、鍵等負(fù)載件的強(qiáng)度，計(jì)算軸承壽命。 八、潤(rùn)滑冷卻計(jì)算 九、確定減速器的附件 13十、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(shù)據(jù)的計(jì)算。 十一、繪制施工圖 在設(shè)計(jì)中應(yīng)貫徹國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 減速器 - 檢查和維護(hù)減速器不同的潤(rùn)滑油禁止相互混合使用。油位螺塞、放油螺塞和通氣器的位置由安裝位置決定。它們的相關(guān)位置可參考減速機(jī)的安裝位置圖來(lái)確定。 一、油位的檢查 切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻！ 移去油位螺塞檢查油是否充滿(mǎn)。 安裝油位螺塞。 二、油的檢查 切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻！ 打開(kāi)放油螺塞，取油樣。 檢查油的粘度指數(shù) ——如果油明顯渾濁，建議盡快更換。 對(duì)于帶油位螺塞的減速機(jī) ——檢查油位，是否合格 ——安裝油位螺塞 三、油的更換 冷卻后油的粘度增大放油困難，減速機(jī)應(yīng)在運(yùn)行溫度下?lián)Q油。 14切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻下來(lái)無(wú)燃燒危險(xiǎn)為止！ 注意：換油時(shí)減速機(jī)仍應(yīng)保持溫?zé)帷?在放油螺塞下面放一個(gè)接油盤(pán)。 打開(kāi)油位螺塞、通氣器和放油螺塞。 將油全部排除。 裝上放油螺塞。 注入同牌號(hào)的新油。 油量應(yīng)與安裝位置一致。 在油位螺塞處檢查油位。 擰緊油位螺塞及通氣器。 減速器 - 型號(hào)選擇減速器盡量選用接近理想減速比： 減速比=伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速/減速機(jī)出力軸轉(zhuǎn)速 扭力計(jì)算： 對(duì)減速機(jī)的壽命而言,扭力計(jì)算非常重要,并且要注意加速度的最大轉(zhuǎn)矩值(TP),是否超過(guò)減速機(jī)之最大負(fù)載扭力. 適用功率通常為市面上的伺服機(jī)種的適用功率,減速機(jī)的適用性很高,工作系數(shù)都能維持在 1.2以上,但在選用上也可以以自己的需要來(lái)決定: 要點(diǎn)有二: 15A.選用伺服電機(jī)的出力軸徑不能大于表格上最大使用軸徑. B.若經(jīng)扭力計(jì)算工作,轉(zhuǎn)速可以滿(mǎn)足平常運(yùn)轉(zhuǎn),但在伺服全額輸出時(shí),有不足現(xiàn)象時(shí),我們可以在電機(jī)側(cè)之驅(qū)動(dòng)器,做限流控制,或在機(jī)械軸上做扭力保護(hù),這是很必要的. 減速器 - 基本構(gòu)造減速器減速器主要由傳動(dòng)零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分：1、齒輪、軸及軸承組合小齒輪與軸 制成一體，稱(chēng)齒輪軸，這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下，如果軸的直徑為 d，齒輪齒根圓的直徑為 df，則當(dāng) df-d≤6～7mn 時(shí)，應(yīng)采用 這種結(jié)構(gòu)。而當(dāng) df-d＞6～7mn 時(shí)，采用齒輪與軸分開(kāi)為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與大齒輪。此時(shí)齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接，軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合，用于承受徑向載荷和不大的軸向載荷的情況。當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濺起的稀油，進(jìn)行潤(rùn)滑。箱座中油池的潤(rùn)滑油，被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上，沿內(nèi)壁流到分箱面坡口后，通過(guò)導(dǎo)油槽流入軸承。當(dāng)浸油齒輪圓周速度 υ≤2m/s 時(shí)，應(yīng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承，為避免可能濺起的稀油沖掉潤(rùn)滑脂，可采用擋油環(huán)將其分開(kāi)。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。2、箱體箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動(dòng)零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 箱體通常用灰鑄鐵制造，對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產(chǎn)的減速器，為了簡(jiǎn)化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。 灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和 減振性能。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸16心線(xiàn)水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座 旁的凸臺(tái)，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時(shí)需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置 在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。 3、減速器附件為了保證減速器的正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。 1）檢查孔為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔。檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。 2)通氣器減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。 3)軸承蓋為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆裝、調(diào)整軸承方便，但和嵌入式軸承蓋相比，零件數(shù)目較多，尺寸較大，外觀不平整。 4)定位銷(xiāo)為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷(xiāo)。安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對(duì)稱(chēng)箱體應(yīng)呈對(duì)稱(chēng)布置，以免錯(cuò)裝。 5)油面指示器檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。 6)放油螺塞換油時(shí)，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開(kāi)設(shè)放油孔，平時(shí)用螺塞將放油孔堵住，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。 7)啟箱螺釘為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開(kāi)蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出～2 個(gè)螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。小型減速器也可不設(shè)啟箱螺釘，啟蓋時(shí)用起子撬開(kāi)箱蓋，啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕壜?lián)接螺栓。[1] 17減速器 - 發(fā)展趨勢(shì)減速器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(shè)計(jì)?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)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(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)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(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)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(shí)的日趨完善，更接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根圓滑過(guò)渡、新結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。 ④加工精度提高到 ISO5－6 級(jí)。 ⑤軸承質(zhì)量和壽命提高。 ⑥潤(rùn)滑油質(zhì)量提高。減速器 - 載荷分類(lèi)與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜，對(duì)減速器的影響很大，是減速器選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通常分為三類(lèi)：①—均勻載荷;②—中等沖擊載荷;③—強(qiáng)沖擊載荷。 減速器 - 安裝方法 18減速器正確的安裝，使用和維護(hù)減速器，是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。 因此，在您安裝減速器時(shí)，請(qǐng)務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝使用相關(guān)事項(xiàng)，認(rèn)真地裝配和使用。第一步是安裝前確認(rèn)電機(jī)和減速器是否完好無(wú)損，并且嚴(yán)格檢查電機(jī)與減速器相連接的各部位尺寸是否匹配，這里是電機(jī)的定位凸臺(tái)、輸入軸與減速器凹槽等尺寸及配合公差。第二步是旋下減速器法蘭外側(cè)防塵孔上的螺釘，調(diào)整夾緊環(huán)使其側(cè)孔與防塵孔對(duì)齊，插入內(nèi)六角旋緊。之后，取走電機(jī)軸鍵。第三步是將電機(jī)與減速器自然連接。連接時(shí)必須保證減速器輸出軸與電機(jī)輸入軸同心度一致，且二者外側(cè)法蘭平行。如同心度不一致，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸折斷或減速機(jī)齒輪磨損。 [2]減速器的作用減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器兩大類(lèi)，二者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。70～80 年代，世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）高水平、高性能。（2）積木式組合設(shè)計(jì)?；緟?shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強(qiáng)、系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。19（3）形式多樣化、變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。促進(jìn)減速器水平提高的主要因素有：（1）硬齒面技術(shù)的發(fā)展和完善，如大型磨齒技術(shù)、滲碳淬火工藝、齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形及三、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根強(qiáng)化及其元化過(guò)渡、新結(jié)構(gòu)等。（2）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)量控制水平高。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。（4）加工精度提高到 ISO5-6 級(jí)。（5）軸承質(zhì)量和壽命提高。（6）潤(rùn)滑油質(zhì)量提高。齒輪減速器的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)近十萬(wàn)千瓦，圓周速率可達(dá) 200m/s。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)主要有：1 效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)效率最高。如一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率可達(dá)99℅。2 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般比較小。3 工作可靠，壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理，使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作可靠，壽命可長(zhǎng)達(dá)一，二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。4 傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)能廣泛應(yīng)用，也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格昂貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。20蝸桿減速器的特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)構(gòu)，兩軸交錯(cuò)的夾角可為任意值，常用的為 90 度，這種傳動(dòng)由于具有下述特點(diǎn)，故應(yīng)用頗為廣泛。1 當(dāng)使用單頭蝸桿時(shí)，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過(guò)了一個(gè)齒距，因而能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比 I=5-80;在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)比可達(dá) 300；若只傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá) 1000。由于傳動(dòng)比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。2 在桿蝸傳動(dòng)中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合的，同時(shí)嚙合的齒對(duì)又較多，故沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。3 當(dāng)蝸桿的螺旋線(xiàn)升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)更具有自鎖性。4 蝸桿傳動(dòng)與螺旋齒輪傳動(dòng)相似，在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的磨擦和磨損，從而引起過(guò)分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化。因此磨損較大，效率低；當(dāng)蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性時(shí)，效率僅為 0.4 左右。同時(shí)由于摩擦與磨損嚴(yán)重，常需耗用有色金屬制造蝸輪，以便與鋼制的蝸桿配對(duì)組合成減磨性良好的滑動(dòng)摩擦劑。根據(jù)蝸桿分度曲面的形狀，蝸桿傳動(dòng)可以分成三大類(lèi)：圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)。蝸桿分度曲面是圓環(huán)內(nèi)表面的一部分，蝸桿軸線(xiàn)平面內(nèi)理論齒廓為直線(xiàn)的蝸桿傳動(dòng)稱(chēng)為直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，俗稱(chēng)“球面蝸輪傳動(dòng)”。它始于 1921 年的美國(guó)造船業(yè)，其代表產(chǎn)品是美國(guó)CONE DRIVE，50 年代起在我國(guó)得到推廣應(yīng)用。與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相比，這種蝸桿同時(shí)包容齒數(shù)多，雙線(xiàn)接觸線(xiàn)形成油膜條件好，兩齒面接觸線(xiàn)誘導(dǎo)法曲率半徑大。因此，承載能力是相同中心矩普通蝸桿的 1.5～3 倍（小值適應(yīng)于小中心矩，大值適應(yīng)于大中心矩）。在傳遞同樣功率時(shí)，中心矩可縮小 20%-40%。由于性能優(yōu)良，美國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)都將這種傳動(dòng)作為動(dòng)力傳動(dòng)中的主要形式之一廣泛使用。美國(guó)生產(chǎn)產(chǎn)品系列中心矩為 15～1320㎜；速比為 5～343000；最高傳動(dòng)效率可達(dá) 97%。我國(guó)經(jīng)過(guò) 40 年的研究和發(fā)展，目前這種蝸桿的生產(chǎn)品種也十分可觀，最大中心矩可達(dá)到 1200㎜；最少齒數(shù)比為 5；蝸桿頭數(shù)達(dá) 6；最高傳動(dòng)效率可達(dá) 94%。這種蝸桿傳動(dòng)分為“原始型”和“修整型”兩種。“原始型”直廓環(huán)面蝸桿的螺旋齒面的形成為：一條與成形圓相切、位于蝸桿軸線(xiàn)平面內(nèi)的直線(xiàn)，在繞成形圓的圓21心作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，又與成形圓一起圍繞蝸桿的軸線(xiàn)作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這條直線(xiàn)在空間形成的軌跡曲面，就是直廓環(huán)面蝸桿的齒面。由于蝸桿齒面的發(fā)生線(xiàn)是直線(xiàn)刀刃，蝸桿螺旋面是直線(xiàn)刀刃形成的不可展直紋面而不是由包絡(luò)產(chǎn)生的，難以實(shí)現(xiàn)磨削，這種蝸桿制造鋼筋工藝比較復(fù)雜，不易獲得高精度的傳動(dòng)，這是直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)?！靶拚汀敝崩h(huán)面蝸桿螺旋面的形成，基本上與“原始型”相同，不同之處在于加工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的修形曲線(xiàn)，將加工參數(shù)加以改變。一般常用的有：變位異速修形和變速比修形兩種工藝方法。變位異速修形方法就是在加工蝸桿時(shí)，刀具位置及固定傳動(dòng)比不同于蝸桿副工作時(shí)的位置及速比。變速比修形方法則是加工時(shí)瞬時(shí)傳動(dòng)比按一定規(guī)律變化。用修形加工方法加工的蝸桿與由修形滾刀加工成的蝸輪組成“修整型”直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，消除了蝸輪齒面中部棱線(xiàn)接觸，不僅改善了裝配條件，減少了誤差敏感性，更重要的是：與“原始型”蝸桿傳動(dòng)比較，接觸區(qū)擴(kuò)大，形成油膜條件好，包容齒數(shù)間載荷有平均作用，因而其承載能力、嚙合性能和傳動(dòng)效率均較“原始型”高。準(zhǔn)平行嚙合線(xiàn)二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿是河南省焦作市科林齒輪有限公司的一項(xiàng)科研成果。蝸輪滾刀是可鏟背可磨削的，蝸輪齒面沒(méi)有脊線(xiàn)，運(yùn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生干涉。工裝和理論相吻合。和同類(lèi)蝸桿相比，它還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1 瞬時(shí)接觸線(xiàn)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度方向夾角穩(wěn)定，且接近 90 度。2 蝸輪齒面是用鏟背滾刀制造加工而成，因此蝸輪齒面接觸面大、質(zhì)量穩(wěn)定。3 同時(shí)參加嚙合的蝸輪齒數(shù)多，一般可達(dá) 為蝸桿齒數(shù)）。2(9Z4 蝸輪齒面無(wú)脊線(xiàn)，傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉。因此這種蝸桿傳動(dòng)承載功率大，動(dòng)壓油涵穩(wěn)定傳動(dòng)、噪聲低、平衡溫度低等特征。由以上分析可以看出，雖然普通齒輪減速器具有效率高，工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是不具備設(shè)計(jì)條件中重點(diǎn)要求的自鎖性，所以不能選用；而準(zhǔn)平行嚙合線(xiàn)環(huán)面蝸桿減速器，它具有普通環(huán)面蝸桿減速器所不具備的很多優(yōu)點(diǎn)。221 選定設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合以上分析，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用環(huán)面蝸桿減速器。具體設(shè)計(jì)方案是：選用的電動(dòng)機(jī)由凸緣聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)軸和準(zhǔn)平行嚙合線(xiàn)環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過(guò)減速器的減速，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒。擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 1.1 所示。圖 1.1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1—電動(dòng)機(jī) 2、4—聯(lián)軸器 3—級(jí)蝸輪蝸桿減速器5—傳動(dòng)滾筒 6—輸送帶232 電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 初選電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因?yàn)榇?，無(wú)特殊要求時(shí)均應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī)，其中以三相異步交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護(hù)要求，電動(dòng)機(jī)有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，因此廣泛應(yīng)用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等。對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，如起重、提升設(shè)備，要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大過(guò)載能力，應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī) Yz 型(籠型)或 YzR 型(繞線(xiàn)型) 。 （1）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作條件和要求，選用一般用途的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V。（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)所需的功率 = /dPW?式中 —工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為 KW；dη—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率；—工作機(jī)所需輸入功率，單位為 KW；WP輸送機(jī)所需的功率輸送機(jī)所需的功率 P =Fv／1000· wW?2.2 電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)的選擇由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，啟動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。一般電動(dòng)機(jī)的額定電24壓為 380V根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，該減速器卷筒直徑 D=350mm。運(yùn)輸帶的有效拉力 F=7000N，帶速V=0.4m/s，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，工作環(huán)境多塵，電源為三相交流電，電壓為380V。1、 按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為 380V，Y 系列2、 傳動(dòng)滾筒所需功率電動(dòng)機(jī)輸出功率： kwawPd??工作機(jī)所需的功率： =2.8 kwkFV10所以 kw=4.11kwad?因載荷輕微振動(dòng)，電動(dòng)機(jī) 即可，故dedpP?kwPed5.?3、 傳動(dòng)裝置效率：（根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 劉俊龍 何在洲 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 第 133-134 頁(yè)表 12-8 得各級(jí)效率如下）其中：蝸桿傳動(dòng)效率 η 1=0.70 攪油效率 η 2=0.95 滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）η 3=0.98聯(lián)軸器效率 η c=0.99 傳動(dòng)滾筒效率 η cy=0.96所以：η=η 1?η 2?η 33?η c2?η cy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633電動(dòng)機(jī)所需功率： P r= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW 傳動(dòng)滾筒工作轉(zhuǎn)速： n w＝60×1000×v / ×350?＝21.8r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 毛振揚(yáng) 陳秀寧 施高義 編 浙江大學(xué)出版社 第 339-340 頁(yè)表附表 15-1 可查得所需的電動(dòng)機(jī) Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有四種傳動(dòng)比方案，如表 3-1: 表 3-1方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 額定轉(zhuǎn)矩