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正基元齿轮 齿轮减速器的类型(一)

齿轮减速器
置于原动机和工作机之间,传动比i>1,闭式的,独立的齿轮传动装置。主要用于降低原动机的输入速度,实现工作机所需速度的要求。根据减速要求可采用各种不同型式的减速器。齿轮减速器和其他类型的减速器相比主要有下列特点:
(1)应用最广。在机械传动的减速装置中,齿轮减速器约占85%左右,并用于各个部门。
(2)传动比范围很大。传动比可由接近于1到上百万,并可设计出符合传动要求的不同档次的传动比。在工作中具有恒定或按既定变化规律变化的传动比。
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元(3)外廓尺寸小,结构紧凑;传递功率范围大、使用寿命长;传动效率高、损耗功率;传递的圆周速度范围大,工作比较平稳。
(4)制造和安装精度要求较高,不能缓冲,有噪声,造价较高。
齿轮减速器的分类方法很多,按齿轮传动型式与齿形分类的情况如右侧图表所示:
若按传递功率大小和用途分类,则有小型通用减速器、中型通用减速器和大型专用减速器;若按齿轮轴线的相对位置分类,则有平行轴齿轮减速器、相交轴齿轮减速器、交错轮齿轮减速器,若按齿轮轴线排列方式分类,有立式齿轮减速器(立轴式)、卧式齿轮减速器(水平轴式);若按功率(力流)传递路线分类,有展开式齿轮减速器、同轴式齿轮减速器、分流式齿轮减速器;若按齿轮减速器的组合形式分类,有复合式齿轮减速器、电机-齿轮减速器;若按降速的级数分类,有单级齿轮减速器、二级齿轮减速器、多级齿轮减速器;若按用途和结构形式分类,有普通型齿轮减速器、专用型齿轮减速器、特殊结构齿轮减速器。
总之,齿轮减速器种类多、用途广,随着齿轮传动的发展,齿轮减速器的新产品、新型式、新规格的开拓将有广阔前途。标准化、系列化、通用化产品的研制和设计将有更广阔的领域和更艰巨繁重的工作。
齿轮减速器曾称齿轮减速机、齿轮减速箱。

齿轮减速器的工作类型
齿轮减速器在设计寿命内,按实际工作时间长短所划分的类型称齿轮减速器的工作类型。其工作类型通常分:中型、重型、特重型和连续型四种。不同场合有不同的分类方法,常用的划分工作类型的方法有:按日利用系数(kr=每日实际工作小时数/24);按年利用系数(kn=每年实际工作天数/365);按每一工作循环的利用系数(Δ=每一工作循环中实际工作时间/每一循环的总时间);按设计寿命内的总工作时间;或按当量工作时间。每一划分方法的具体规定数据请参考有关著作。

齿轮减速器的基本参数
是指确定齿轮减速器运动特性、工作能力和使用寿命的主要参数。包括:
中心距a:是影响齿轮减速器承载能力、使用寿命、尺寸大小等主要性能的关键性参数。中心距的选用随时间的延续分成几个阶段,如采用等差级数;几何级数;优先数系R10、R20。随着技术的发展,无论从转矩的分配、使用范围的扩大,适应性能的提高,还是从齿轮减速器技术指标的优化设计,采用R10、R20作为中心距来看都是优越的。

第一系列:50、63、80、100、125、160、200、250、315(320)、400、500、630…
第二系列:90、112、140、180、224、280、360、450…
传动比:是影响运动性能的主要参数,也是体现减速性能的标志。名义传动比的选择同样分几个阶段,目前已采用或即将采用优先数系R10、R20如:
第一系列:1.25、1.6、2、2.5、3.15、4、5、6.3、8、10…
第二系列:1.12、1.4、1.8、2.24、2.8、3.6、4.5…

在设计时常出现实际传动比,这时一般规定传动比误差率 i-i ×100%≤±4
  i  

齿轮及齿轮副的基本参数:是影响齿轮减速器的基本因素,如模数、齿数、齿形参数、齿轮副类型等。

齿轮减速器的技术指标
表示齿轮减速器工作性能与运动特性的指标,一般指:传递的额定功率、圆周速度、传动比、中心距、设计寿命、传动效率等。

齿轮减速器的一般设计程序
齿轮减速器设计没有一个规范性的设计程序和步骤,对于一般情况,其内容如下:
1)明确设计的条件和工作要求;
2)根据工作要求、使用条件合理地选择齿轮传动型式;
3)合理分配传动比;
4)通过齿轮副的强度计算,确定中心距或模数,并符合系列标准;
5)设计齿轮和齿轮轴的结构;
6)选定润滑方法、密封方式、各种辅件、齿轮减速器箱体外形。设计箱体结构、确定箱体尺寸。

齿轮减速器的热平衡
是齿轮减速器承载能力计算中的常用术语,对于蜗杆减速器尤为重要。
齿轮减速器从开始工作,随时间的延续(一般需3~4h),有害损耗功率转换成的热量与减进器本身散出的热量逐渐达到平衡,这时减速器油池内的油温处于稳定,这种现象称热平衡。热平衡时油池温度不得超过允许值,即t0≤[t0],于是可用热平衡条件校核油温升、校核传递功率,并可求得减速器需要的散热面积,以及断定应采用的散热措施与润滑方式。

齿轮减速器的效率
齿轮减速器效率是齿轮承载能力计算中,必须确定的数据,也是研究齿轮传动的重要参数,其定义与机械效率相同,即 η=P2/P1。在计算减速器效率时要计入齿轮副的啮合效率、轴承效率和搅油损失的效率。一般情况下,可分两种情况:对于展开式减速器,应按串联方法计算效率;对于分流式减速器应按串联和并联综合计算。齿轮减速器的效率一般情况下都可由有关表格或线图查得。

水平轴式(卧式)齿轮减速器
输出轴置于水平平面内的齿轮减速器。亦称卧式齿轮减速器。常见类型见15-1图所示。

齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元

立轴式(立式)齿轮减速器
输出轴置于竖直平面内的齿轮减速器。常用的有:一级立轴式圆柱齿轮减速器(图15-2a);二级立轴式圆柱齿轮减速器(图15-2b);一级立轴式圆锥齿轮减速器(图15-2c);二级立轴式圆锥-圆柱齿轮减速器(图15-2d);一级立轴式蜗杆减速器(图15-2e);二级立轴式蜗杆减速器(图15-2f)。

展开式齿轮减速器
功率流从入轴进入,通过相啮齿轮副单线从出轴输出的齿轮减速器,统称展开式齿轮减速器。一级齿轮减速器都是展开式,二级或多级齿轮减速器有展开式和分流式两种。
展开式齿轮减速器,齿轮相对轴承呈不对称安装,承受的力在齿面上分布不均匀,需要较大刚度的轴。但它是结构最简单、应用最广泛的结构。多用于中小功率、淬硬齿轮减速器。见图15-1b、c、e。

分流式齿轮减速器
功率流从入轴进入,通过相啮齿轮副双线流入输出轴输出的齿轮减速器。齿轮相对轴承呈对称安装,载荷分布较均匀,这种结构增加了齿轮副数目,有轴向窜动产生。该结构多用于低、高速大功率齿轮座,如高速齿轮减速器,轧机齿轮减速器等。

通用标准齿轮减速器
常用尺寸、型式、功率、运动参数,并可用于各行各业的标准齿轮减速器。目前我国已制订的通用标准齿轮减速器有:JB1130-70圆柱齿轮减速器、JB1588-75圆弧圆柱齿轮减速器、JB1799-76NGW型齿轮减速器、Q/ZB125-73圆柱蜗杆减速器、JB1585-75ZQH圆弧圆柱齿轮减速器、JB2318-78轴向圆弧齿圆柱蜗杆减速器、GB9147-88圆弧圆柱蜗杆减速器、ZBJ19004-88圆柱齿轮减速器、JB2982-81摆线针齿轮减速器,另外还有环面蜗杆减速器、不同型式的行星齿轮减速器等等。

专用齿轮减速器
用于专门设备,满足特殊要求的齿轮减速器。其特点是:速度很低或很高;载荷很大或很;尺寸大小、结构形状、工作条件都有特殊要求需专门设计的齿轮减速器。诸如:航空减速器、船舶减速器、起重用齿轮减速器、水泥磨齿轮减速器、高速工业减速器;大型冶金矿山用齿轮减速器等。

单驱动式齿轮减速器
只有一个输入轴的齿轮减速器,齿轮减速器多为1个自由度,所以用一个电动机、一根输入轴将可驱动齿轮减速器工作,对于大功率齿轮减速器则有其不足之处。不过在中小功率齿轮减速器中,单驱动式用得最多。见图15-1、15-2。

齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元

双驱动式齿轮减速器
有两根驱入轴,由两个小齿轮同时带动大齿轮的减速器(图15-3)。每对齿轮副只传递总功率的一半,这样就可以不用大功率电动机,更重要的是可以改善齿轮和轴的受力状态,对提高轮齿弯曲强度和齿面强度均有良好效果,因而可以减小齿轮模数和缩小其结构尺寸。
双驱动齿轮减速器常用于大功率设备,如船用减速器、水泥磨减速器等。

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