蜗轮箱设计

蜗轮箱设计内容摘要：

速器专业生产厂。 目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器 25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。 20世纪 60年代的减速器大多是参照苏联 20 世纪 40－ 50年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。 改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸 收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。 材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从 JB179－ 60 的 8－ 9 级提高到GB10095－ 88 的 6 级，高速齿轮的制造精度可稳定在 4－ 5 级。 部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 17 我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达 42020kW ，齿轮圆周速度达 150m/s 以上。 但是，我国大多数减速器的技术 水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 蜗轮箱的设计程序 一、设计的原始资料和数据 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。 工作机械的类型、规格、用途、转速、功率（或转矩）。 工作制度：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。 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。 安装型式（减速器与原动机、工作机 的相对位置、立式、卧式）。 传动比及其允许误差。 对尺寸及重量的要求。 对使用寿命、安全程度和可靠性的要求。 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、噪声的限制。 18 对操作、控制的要求。 材料、毛坯、标准件来源和库存情况。 1制造厂的制造能力。 1对批量、成本和价格的要求。 1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。 二、选定减速器的类型和安装型式 三、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。 四、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。 五、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。 六、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。 七、校校 校核齿轮、轴、键 等负载件的强度，计算轴承寿命。 八、润滑冷却计算 九、确定减速器的附件 十、确定齿轮渗碳深度 19 必要时还要进行齿形及齿向修形量等工艺数据的计算。 十一、绘制施工图 在设计中应贯彻国家和行业的有关标准。 减速机的检查和维护 不同的润滑油禁止相互混合使用。 油位螺塞、放油螺塞和通气器的位置由安装位置决定。 它们的相关位置可参考减速机的安装位置图来确定。 1） 切断电源，防止触电。 等待减速机冷却。 2） 移去油位螺塞检查油是否充满。 3） 安装油位螺塞。 1） 切断电源，防止触电。 等待减速机冷却。 2） 打开放油螺塞，取油样。 3） 检查油的粘度指数。 如果油明显浑浊，建议尽快更换。 4） 对于带油位螺塞的减速机。 检查油位，是否合格。 安装油位螺塞 1） 冷却后油的粘度增大放油困难，减速机应在运行温度下换油。 2） 切断电源，防止触电。 等待减速机冷却下来无燃烧危险为止。 注意：换油时减速机仍应保持温热。 20 3） 在放油螺塞下面放一个接油盘。 4） 打开油位螺塞、通气器和 放油螺塞。 5) 将油全部排除。 6) 装上放油螺塞。 7） 注入同牌号的新油。 8） 油量应与安装位置一致。 9） 在油位螺塞处检查油位。 10） 拧紧油位螺塞及通气器。 蜗轮箱 型号选择及注意事项 尽量选用接近理想减速比： 减速比 =伺服马达转速 /减速机出力轴转速 扭力计算： 对减速机的寿命而言 ,扭力计算非常重要 ,并且要注意加速度的最大转矩值 (TP),是否超过减速机之最大负载扭力 . 适用功率通常为市面上的伺服机种的适 用功率 ,减速机的适用性很高 ,工作系数都能维持在 以上 ,但在选用上也可以以自己的需要来决定 : . ,转速可以满足平常运转 ,但在伺服全额输出时 ,有不足现象时 ,我们可以在电机侧之驱动器 ,做限流控制 ,或在机械轴上做扭力保护 ,这是很必要的。 21 蜗轮箱的特点 蜗轮 箱 按 Q/ZJ12020 技术质量标准设计制造。 产品在符合国家标准 GB1008588 圆柱蜗杆蜗轮减速机参数基础之上，吸取国内外最先进科技，独具新颖一格的 “ 方箱型 ” 外形结构，以优质铝合金压铸而成、箱体外形美观 . 具有以下优势性能： 、体积轻巧、小型高效； ，散热快； 、灵活轻捷、性能优越、易于维护检修； 、扭矩大、承受过载能力高； ,噪音小 ,经久耐用。 、安全可靠性大。 本产品目前已广泛应用于各类行业生产工艺装备的机械减速装置，深受用户的好评、是目前现代工业装备实现大扭矩、大速比低噪音、高稳定机械减速传动控制装置的最佳选择。 本产品目前已广泛应用于各 类行业生产工艺装备的机械减速装置，深受用户的好评，是目前现代工业装备实现大扭矩，大速比低噪音、高稳定机械减速传动控制装置的最佳选择。 蜗轮蜗杆减速机的常见问题及分析 : 常见问题及其原因。 (1)减速机发热和漏油， 22 (2)蜗轮磨损， (3)传动小斜齿轮磨损， (4)轴承 (蜗杆处 )损坏。 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。 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。 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。 23 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。 蜗轮箱 原理：通过涡轮以及蜗杆 90度的交叉配合实现传动。 摆线针轮与 蜗轮箱 共同点：效率低，扭矩输出大。 摆线针轮与涡轮蜗杆减速机的区别： 摆线针轮通常都是以面输出，空回以及背隙很小，进口的通常可以控制在 10 弧分以内。 而涡轮蜗杆通常都是以轴输出。 很难控制空回，特别是当涡轮与蜗杆磨合时间比较长后，其空回都比较大。 通常是度级的。 涡轮蜗杆最大的特点是自锁功能。 但是其允许输入的转速范围很低。 而摆线针轮一般都可以实现与行星轮集合成一体，其减速比可以做到很大。 摆线针轮的结构以及运转模式可以参照谐波减速机。 而涡轮蜗杆的传动相对比较简单 蜗轮箱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，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。 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 24 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。 常见问题及其原因。 1)减速机发热和漏油， (2)蜗轮磨损， (3)传动小斜齿轮磨损， (4)轴承 (蜗杆处 )损坏。 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。