减速机的工作基本知识与分类.docx

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减速机的工作基本知识与分类

主要作用

1、降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩；

2、减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

[1]

编辑本段工作原理

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，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。

编辑本段主要区别

减速机与变频器区别：

减速机是通过机械传动装置来降低电机

不同种类的减速机（30张）

（马达）转速，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度调节的目的。

通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。

蜗杆减速机和蜗轮蜗杆减速机区别：

蜗杆减速机和蜗轮蜗杆减速机其实没多大的区别，都是由蜗轮和蜗杆组成，不过蜗杆减速机比较粗造，没蜗轮蜗杆减速机的精密度好，同规格的蜗杆减速机的扭力就比蜗轮蜗杆减速机的大，蜗轮蜗杆减速机主要的是铝合金比较多，但蜗杆减速机就只有铸铁，更大的区别是蜗杆减速机的价格比蜗轮蜗杆减速机的价格便宜很多。

编辑本段主要分类

减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，

减速机（图1）

增加转矩。

它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。

减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

编辑本段主要特点

蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，

减速机（图2）

输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。

但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。

谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。

输入转速不能太高。

行星减速机其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。

但价格略贵。

齿轮减速机具有体积小，传递扭矩大的特点。

齿轮减速机在模块组合体系基础上设计制造，有极多的电机组合、安装形式和结构方案，传动比分级细密，满足不同的使用工况，实现机电一体化。

齿轮减速机传动效率高，耗能低，性能优越。

摆线针轮减速机是一种采用摆线针齿啮合行星传动原理的传动机型，是一种理想的传动装置，具有许多优点，用途广泛，并可正反运转。

[2]

编辑本段发展趋势

20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，

减速机（图3）

且与新技术革命的发展紧密结合。

通用减速器的发展趋势如下：

1、高水平、高性能：

圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高；

2、积木式组合设计：

基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本；

3、型式多样化，变型设计多：

摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。

促使减速器水平提高的主要因素有：

1、理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）；

2、采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高；

3、结构设计更合理；

4、加工精度提高到ISO5－6级；

5、轴承质量和寿命提高；

6、润滑油质量提高。

自20世纪60年代以来，中国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等

减速机（图4）

一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。

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，对发展中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，中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。

中国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW，齿轮圆周速度达150m/s以上。

但是，中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。

编辑本段应用领域

减速机是国民经济诸多领域的机械传动装置，行业涉及的产品类别包

减速机（图5）

括了各类齿轮减速机、行星齿轮减速机及蜗杆减速机，也包括了各种专用传动装置，如增速装置、调速装置、以及包括柔性传动装置在内的各类复合传动装置等。

产品服务领域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等行业。

我国减速机行业发展历史已有近40年，在国民经济及国防工业的各个领域，减速机产品都有着广泛的应用。

食品轻工、电力机械、建筑机械、冶金机械、水泥机械、环保机械、电子电器、筑路机械、水利机械、化工机械、矿山机械、输送机械、建材机械、橡胶机械、石油机械等行业领域对减速机产品都有旺盛的需求。

潜力巨大的市场催生了激烈的行业竞争，在残酷的市场争夺中，减速机行业企业必须加快淘汰落后产能，大力发展高效节能产品，充分利用国家节能产品惠民工程政策机遇，加大产品更新力度，调整产品结构，关注国家产业政策，以应对复杂多变的经济环境，保持良好发展势头。

[3]

编辑本段设计程序

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：

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、工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；

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、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。

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。

编辑本段使用技巧

1、在运转200~300小时后，应进行第一次换油，在以后的使用中应定

减速机（图6）

期检查油的质量，对于混入杂质或变质的油须及时更换。

一般情况下，对于长期连续工作的减速机，按运行5000小时或每年一次更换新油，长期停用的减速机，在重新运转之前亦应更换新油。

减速机应加入与原来牌号相同的油，不得与不同牌号的油相混用，牌号相同而粘度不同的油允许混合使用；

2、换油时要等待减速机冷却下来无燃烧危险为止，但仍应保持温热，因为完全冷却后，油的粘度增大，放油困难。

注意：

要切断传动装置电源，防止无意间通电；

3、工作中，当发现油温温升超过80℃或油池温度超过100℃及产生不正常的噪声等现象时应停止使用，检查原因，必须排除故障，更换润滑油后，方可继续运转；

4、用户应有合理的使用维护规章制度，对减速机的运转情况和检验中发现的问题应作认真记录，上述规定应严格执行。

编辑本段检查维护

润滑脂的选择根据行走减速机轴承负荷选择润滑脂时，对重负荷应选针入度小的润滑脂。

在高压下工作时除针入度小外，还要有较高的油膜强度和极压机能。

根据环境前提选择润滑脂时，钙基润滑脂不易溶于水，适于干燥和水分较少的环境。

按照工作温度选择润滑脂时，主要指标应是滴点，氧化安定性和低温机能，滴点一般可用来评价高温机能，轴承实际工作温度应低于滴点10-20℃。

合成润滑脂的使用温度应低于滴点20-30℃。

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。

油位检查：

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。

油的检查：

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。

油的更换：

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。

1、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；

2、在放油螺塞下面放一个接油盘；

3、打开油位螺塞、通气器和放油螺塞；

4、将油全部排除；

5、装上放油螺塞；

6、注入同牌号的新油；

7、油量应与安装位置一致；

8、在油位螺塞处检查油位；

9、拧紧油位螺塞及通气器。

编辑本段型号选择

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，

减速机（图7）

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1.2以上，但在选用上也可以以自己的需要来决定：

要点有二：

1、选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径；

2、若经扭力计算工作,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，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。

通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。

相比之下，类型选择比较简单，而准确提供减速器的工况条件，掌握减速器的设计、制造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。

规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。

选择规格：

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，

减速机（图8）

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