同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计

同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计 引言 国外减速器现状齿轮减速器在各行各业中非常广泛地运用着，是一种不行缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特殊在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作牢靠性好，运用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上及本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及运用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深化探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器及电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的探讨成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制胜利，美国和荷兰近期研制分子发动机的尺寸在纳米级范围如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。 1．国内减速器现状国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率及重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有很多弱点，特殊是大型的减速器问题更突出，运用寿命不长。国内运用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。60年头起先生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年头初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的实力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简洁，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值仍小。且其输入轴及输出轴不在同一轴线上，这在运用上有很多不便。北京理工高校研制胜利的内平动齿轮减速器不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些探讨工作，发表过一些探探讨文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。二、平动齿轮减速器工作原理简介,平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中，一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动，通过齿廓间的啮合，驱动另一个齿轮作定轴减速转动，实现减速传动的作用。平动发生器可采纳平行四边形机构，或正弦机构或十字滑块机构。本成果采纳平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采纳平行四边形机构，也可以是实体的采纳平行四边形机构。有好用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构，因此又可以分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种状况。外平动齿轮减速机构，其内齿轮作平动运动，驱动外齿轮并作减速转动输出。该机构亦称三环（齿轮）减速器。由于内齿轮作平动，两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部，故其尺寸不紧凑，不能解决体积较大的问题。内平动齿轮减速，其外齿轮作平动运动，驱动内齿轮作减速转动输出。由于外齿轮作平动，两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部，大大削减了机构整体尺寸。由于内平动齿轮机构传动效率高、体积小、输入输出同轴线，故由广泛的应用前景。 三、本项目的技术特点及关键技术 1.本项目的技术特点,本新型的内平动齿轮减速器及国内外已有的齿轮减速器相比较，有如下特点（1）传动比范围大，自I10起，最大可达几千。若制作成大传动比的减速器，则更显示出本减速器的优点。（2）传递功率范围大并可及电动机联成一体制造。（3）结构简洁、体积小、重量轻。比现有的齿轮减速器削减1/3左右。（4）机械效率高。啮合效率大于95，整机效率在85以上，且减速器的效率将不随传动比的增大而降低，这是别的很多减速器所不及的。 （5）本减速器的输入轴和输出轴是在同一轴线上。本减速器及其它减速器的性能比较见表1。因缺少数据，表中所列的各减速器的功率/重量比是最优越的。表1各类减速器比较 型号 功率（kw） 减速比 质量（kg） QI-450 93 31.5 1820 ZSY-250 95 31.5 540 NGW-92 88.1 31.5 577 SEW德国 90 28.61 1300 NP-100 100 30 400 注NP-100为内平动齿轮减速器，SEW减速器的质量含电机。2.本项目的关键技术由图2可知，内平动齿轮减速器是由内齿轮Z2、外齿轮Z1和平行四边形机构组合而成的。它的传动原理是电机输入旋转运动，外齿轮作平行移动，其圆心的运动轨迹是一个圆，及之啮合的内齿轮则作定轴转动。因为外齿轮作平行移动，所以称谓平动齿轮机构。齿轮的平行移动须要有协助机构帮助实现的，可采纳（612副）销轴、滚子作为虚拟协助平动机构，也可以采纳偏心轴作为实体协助平动机构。内平动齿轮减速器的关键技术和关键工艺是组成平行四边形构件的尺寸计算及其要求的加工精度、轮齿主要参数的选择。这些因数都将影响传动的实力和传动的质量。总的说，组成本减速器的各零部件都要求有较高的精度，它们将确定着减速器的整体传动质量。3.本项目的概况本项目已获得中国好用新型专利，专利号ZL95227767.0。本项目自1995年试制出第一台样机（功率2.5kW，传动比I32）后，接连及一些厂矿合作，设计了下面几种不同功率、不同传动比的减速器。（1）电动推拉门用减速器，功率550W，传动比I26，及电机连成一体。（2）搅拌机用减速器，功率370W，传动比I17。（3）某军品用的两种减速器，一种功率370W，传动比I23.5；另一种功率370W，传动比I103的二级传动减速器。（4）钢厂大包回转台减速器，功率7.5kw，传动比I64。（5）钢厂辊道减速器，功率7.5kw，传动I11。在本专利的基础上，已研制出一种新型超大型减速器，功率可达1000kw，目前正在研制超小型（外型尺寸为毫米级）的微型减速器。全部下载了本文的留意本论文附有CAD图纸和完整版word版说明书，凡下载了本文的读者请加QQ 83753222，或留下你的联系方式（QQ邮箱）最终，希望此文能够帮到你 2．市场需求 分析 1.市场需求前景同平动齿轮减速器由于体积小，重量轻，传动效率高，将会节约可观的原料和能源。因此，本减速器是一种节能型的机械传动装置，也是减速器的换代产品。本减速器可广泛应用于机械，冶金、矿山、建筑、航空、军事等领域。特殊在须要较大减速比和较大功率的各种传动中有巨大的市场和应用价值。 2.社会经济效益现有的各类减速器多存在着消耗材料和能源较多，对于大传动比的减速器，该问题更为突出。而本新型减速器具有独特的优点。由于减速装置在各部门中运用广泛，因此，人们都非常重视探讨这个基