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減速機簡介

減速機的定義:
減速機原動機和工作機或執行機構之間匹配轉速和傳遞轉矩作用減速機是一種相對精密機械使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。按照傳動級數不同可分為單級多級減速機;按照齒廠輪形狀可分為圓柱齒輪減速機圓錐齒輪減速機圓錐-圓柱齒引輪減速機;按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式同進軸式減速機減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動蝸桿傳動齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件,常用作原動件與工作機之間減速傳動裝置 。在原動機和工作機或執行機構之間匹配轉速和傳遞轉矩作用,在現代機械中應用極為廣泛。
減速機原理減速機一般用于低轉速扭矩傳動設備,把電動機內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的普通減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪齒數之比,就是傳動比。
減速機的分類:
減速機是一種相對精密機械使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。它的種類繁多,型號各異,不同種類有不同的用途。減速器的種類繁多,按照傳動類型可分為齒輪機構減速器蝸桿蝸輪機構減速器和行星機構減速器;按照傳動級數不同可分為單級多級減速器;按照齒輪形狀可分為阿基米德齒型減速器、格里森齒形減速機和漸開線齒形減速器、圓弧齒形減速機、包絡齒形減速機、行星機構減速機;按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器
減速機的特點:
蝸輪蝸桿減速機的主要特點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上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。諧波減速機的諧波傳動是利用柔性
減速機結構圖剖面圖減速機元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。行星減速機其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。齒輪減速機具有體積小,傳遞扭矩大的特點。齒輪減速機在模塊組合體系基礎上設計制造,有極多的電機組合、安裝形式和結構方案,傳動比分級細密,滿足不同的使用工況,實現機電一體化。齒輪減速機傳動效率高,耗能低,性能優越。擺線針輪減速機是一種采用擺線針齒嚙合行星傳動原理傳動機型,是一種理想傳動裝置,具有許多優點,用途廣泛,并可正反運轉。
減速機作用
1、降速同時提高輸出扭矩扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速機額定扭矩
2、減速同時降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。
減速機的應用領域:
減速機是國民經濟諸多領域的機械傳動裝置,行業涉及的產品類別包括了各類齒輪減速機、行星齒輪減速機蝸桿減速機,也包括了各種專用傳動裝置,如增速裝置、調速裝置、以及包括柔性傳動裝置在內的各類復合傳動裝置等。產品服務領域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、電力、食品輕工、電力機械、建筑機械、冶金機械、水泥機械、環保機械、電子電器、筑路機械、水利機械、化工機械、礦山機械、輸送機械、建材機械、橡膠機械、石油機械、工程機械及石化等行業。
減速機的型號選擇:
盡量選用接近理想減速比:
減速比=伺服馬達轉速/減速機出力軸轉速
扭力計算:對減速機的壽命而言,扭力計算非常重要,并且要注意加速度的最大轉矩值(TP),是否超過減速機之最大負載扭力。
適用功率通常為市面上的伺服機種的適用功率,減速機的適用性很高,工作系數都能維持在1.2以上,但在選用上也可以以自己的需要來決定:
減速機選擇要點有二:
1、選用伺服電機的出力軸徑不能大于表格上最大使用軸徑;
2、若經扭力計算工作,轉速可以滿足平常運轉,但在伺服全額輸出時,有不足現象時,可以在電機側之驅動器,做限流控制,或在機械軸上做扭力保護,這是很必要的。
通用減速機的選型包括提出原始條件、選擇類型、確定規格等步驟。
相比之下,類型選擇比較簡單,而準確提供減速器的工況條件,掌握減速器的設計、制造和使用特點是通用減速器正確合理選擇規格的關鍵。
規格選擇要滿足強度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。
減速機如何選擇規格:
通用減速器和專用減速器設計選型方法的最大不同在于,前者適用于各個行業,但減速只能按一種特定的工況條件設計,故選用時用戶需根據各自的要求考慮不同的修正系數,工廠應該按實際選用的電動機功率(不是減速器的額定功率);后者按用戶的專用條件設計,該考慮的系數,設計時一般已作考慮,選用時只要滿足使用功率小于等于減速器的額定功率即可,方法相對簡單。
通用減速器的額定功率一般是按使用(工況)系數KA=1(電動機或汽輪機為原動機,工作機載荷平穩,每天工作3~10h,每小時啟動次數≤5次,允許啟動轉矩為工作轉矩的2倍),接觸強度安全系數SH≈1、單對齒輪的失效概率≈1%,等條件計算確定的。
所選減速器的額定功率應滿足
PC=P2KAKSKR≤PN
式中PC——計算功率(KW);
PN——減速器的額定功率( KW);
P2——工作機功率(KW);
KA——使用系數,考慮使用工況的影響;
KS——啟動系數,考慮啟動次數的影響;
KR——可靠度系數,考慮不同可靠度要求。
世界各國所用的使用系數基本相同。雖然許多樣本上沒有反映出KS\KR兩個系數,但由于知己(對自身的工況要求清楚)、知彼(對減速器的性能特點清楚),國外選型時一般均留有較大的富裕量,相當于已考慮了KR\KS的影響。
由于使用場合不同、重要程度不同、損壞后對人身安全及生產造成的損失大小不同、維修難易不同,因而對減速器的可靠度的要求也不相同。系數KR就是實際需要的可靠度對原設計的可靠度進行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美國齒輪制造者協會標準)對齒輪強度計算方法的規定。國內一些用戶對減速器的可靠度尚提不出具體量的要求,可按一般專用減速器的設計規定(SH≥1.25,失效概率≤1/1000),較重要場合取KR=1.25=1.56左右。
如何計算熱平衡校核:
通用減速器的許用熱功率值是在特定工況條件下(一般環境溫度20℃,每小時100%,連續運轉、功率利用率100%),按潤滑油允許的最高平衡溫度(一般為85℃)確定的。
條件不同時按相應系數(有時綜合成一個系數)進行修正。
所選減速器應滿足
PCt=P2KTKWKP≤Pt
式中 PCt——計算熱功率(KW);
KT——環境溫度系數;
KW——運轉周期系數;
KP——功率利用率系數;
Pt——減速器許用熱功率(KW)。
減速機校核軸的載荷:
通用減速器常常須對輸入軸、輸出軸軸伸中間部位允許承受的最大徑向載荷給予限制,應予校核,超過時應向制造廠提出加粗軸徑和加大軸承等要求。
減速機的潤滑和保養:
在投入運轉之前,在減速機中裝入建議的型號和數值的潤滑脂。減速機采用潤滑油潤滑。對于豎直安裝的減速機,鑒于潤滑油可能不能保證最上面的軸承的可靠潤滑,因此采用另外的潤滑措施。
在運行以前,在減速機中注入適量的潤滑油。減速機通常裝備有注油孔和放油塞。因而在訂購減速機的時候必須指定安裝位置。
工作油溫不能超過80℃。
終生潤滑的組合減速機在制造廠注滿合成油,除此之外,減速機供貨時通常是不帶潤滑油的,并帶有注油塞和放油塞。本樣本中列出的減速機潤滑油數量只是估計值。根據訂貨時指定的安裝位置設置油位塞的位置以保證正確注油,減速機注油量應該根據不同安裝方式來確定。如果傳輸功率超過減速機的熱容量,必須提供外置冷卻裝置。
減速機使用和維護:
1、在運轉200~300小時后,應進行第一次換油,在以后的使用中應定期檢查油的質量,對于混入雜質或變質的油須及時更換。一般情況下,對于長期連續工作的減速機,按運行5000小時或每年一次更換新油,長期停用的減速機,在重新運轉之前亦應更換新油。減速機應加入與原來牌號相同的油,不得與不同牌號的油相混用,牌號相同而粘度不同的油允許混合使用
2、換油時要等待減速機冷卻下來無燃燒危險為止,但仍應保持溫熱,因為完全冷卻后,油的粘度增大,放油困難。注意:要切斷傳動裝置電源,防止無意間通電;
3、工作中,當發現油溫溫升超過80℃或油池溫度超過100℃及產生不正常的噪聲等現象時應停止使用,檢查原因,必須排除故障,更換潤滑油后,方可繼續運轉;
4、用戶應有合理的使用維護規章制度,對減速機的運轉情況和檢驗中發現的問題應作認真記錄,上述規定應嚴格執行。
潤滑脂的選擇根據行走減速機軸承負荷選擇潤滑脂時,對重負荷應選針入度小的潤滑脂。在高壓下工作時除針入度小外,還要有較高的油膜強度和極壓機能。根據環境前提選擇潤滑脂時,鈣基潤滑脂不易溶于水,適于干燥和水分較少的環境。按照工作溫度選擇潤滑脂時,主要指標應是滴點,氧化安定性和低溫機能,滴點一般可用來評價高溫機能,軸承實際工作溫度應低于滴點10-20℃。合成潤滑脂的使用溫度應低于滴點20-30℃。
不同的潤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。
油位檢查:
1、切斷電源,防止觸電。等待減速機冷卻;
2、移去油位螺塞檢查油是否充滿;
3、安裝油位螺塞。
油的檢查:
1、切斷電源,防止觸電。等待減速機冷卻;
2、打開放油螺塞,取油樣;
3、檢查油的粘度指數:如果油明顯渾濁,建議盡快更換;
4、對于帶油位螺塞的減速機:檢查油位,是否合格;安裝油位螺塞。
油的更換:
冷卻后油的粘度增大放油困難,減速機應在運行溫度下換油。
1、切斷電源,防止觸電。等待減速機冷卻下來無燃燒危險為止;
注意:換油時減速機仍應保持溫熱;
2、在放油螺塞下面放一個接油盤;
3、打開油位螺塞、通氣器和放油螺塞;
4、將油全部排除;
5、裝上放油螺塞;
6、注入同牌號的新油;
7、油量應與安裝位置一致;
8、在油位螺塞處檢查油位;
9、擰緊油位螺塞及通氣器。
減速機的一般故障處理:
由于減速機運行環境惡劣,常會出現磨損、滲漏等故障,最主要的幾種是:
1、減速機軸承室磨損,其中又包括殼體軸承箱、箱體內孔軸承室、變速箱軸承室的磨損;
2、減速機齒輪軸軸徑磨損,主要磨損部位在軸頭、鍵槽等;
3、減速機傳動軸軸承位磨損;
4、減速機結合面滲漏。
針對磨損問題,傳統解決辦法是補焊或刷鍍后機加工修復,但兩者均存在一定弊端:補焊高溫產生的熱應力無法完全消除,易造成材質損傷,導致部件出現彎曲或斷裂;而電刷鍍受涂層厚度限制,容易剝落,且以上兩種方法都是用金屬修復金屬,無法改變“硬對硬”的配合關系,在各力綜合作用下,仍會造成再次磨損。對一些大的軸承企業更是無法現場解決,多要依賴外協修復。當代西方國家針對以上問題多使用高分子復合材料的修復方法,其具有超強的粘著力,優異的抗壓強度等綜合性能。應用高分子材料修復,可免拆卸免機加工既無補焊熱應力影響,修復厚度也不受限制,同時產品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設備的沖擊震動,避免再次磨損的可能,并大大延長設備部件使用壽命,為企業節省大量的停機時間,創造巨大的經濟價值。
而針對滲漏問題,傳統方法需要拆卸并打開減速機后,更換密封墊片或涂抹密封膠,不僅費時費力,而且難以確保密封效果,在運行中還會再次出現泄漏。高分子材料可現場治理滲漏,材料具備的優越的粘著力、耐油性及350%的拉伸度,克服減速機振動造成的影響,很好地為企業解決了減速機滲漏問題。
減速機漏油的原因分析:
1、減速機內外產生壓力差:減速機運轉過程中,運動副摩擦發熱以及受環境溫度的影響,使減速機溫度升高,如果沒有透氣孔或透氣孔堵塞,則機內壓力逐漸增加,機內溫度越高,與外界的壓力差越大,潤滑油在壓差作用下,從縫隙處漏出。
2、減速機結構設計不合理
1)檢查孔蓋板太薄,上緊螺栓后易產生變形,使結合面不平,從接觸縫隙漏油;
2)減速機制造過程中,鑄件未進行退火或時效處理,未消除內應力,必然發生變形,產生間隙,導致泄漏;
3)箱體上沒有回油槽,潤滑油積聚在軸封、端蓋、結合面等處,在壓差作用下,從間隙處向外漏;
4)軸封結構設計不合理。早期的減速機多采用油溝、氈圈式軸封結構,組裝時使毛氈受壓縮產生變形,而將結合面縫隙密封起來。如果軸頸與密封件接觸不十分理想,由于毛氈的補償性能極差,密封在短時間內即失效。油溝上雖有回油孔,但極易堵塞,回油作用難以發揮。
3、加油量過多:減速機在運轉過程中,油池被攪動得很厲害,潤滑油在機內到處飛濺,如果加油量過多,使大量潤滑油積聚在軸封、結合面等處,導致泄漏。
4、檢修工藝不當:在設備檢修時,由于結合面上污物清除不徹底,或密封膠選用不當、密封件方向裝反、不及時更換密封件等也會引起漏油。
治理減速機漏油的對策:
1、改進透氣帽和檢查孔蓋板:減速機內壓大于外界大氣壓是漏油的主要原因之一,如果設法使機內、機外壓力均衡,漏油就可以防止。減速機雖都有透氣帽,但透氣孔太小,容易被煤粉、油污堵塞,而且每次加油都要打開檢查孔蓋板,打開一次就增加一次漏油的可能性,使原本不漏的地方也發生泄漏。為此,制作了一種油杯式透氣帽,并將原來薄的檢查孔蓋板改為6 mm厚,將油杯式透氣帽焊在蓋板上,透氣孔直徑為6 mm,便于通氣,實現了均壓,而且加油時從油杯中加油,不用打開檢查孔蓋板,減少了漏油機會。
2、 暢流:要使被齒輪甩在軸承上多余的潤滑油不在軸封處積聚,必須使多余的潤滑油沿一定方向流回油池,即做到暢流。具體的做法是在軸承座的下瓦中心開一個向機內傾斜的回油槽,同時在端蓋直口處也開一缺口,缺口正對回油槽,這樣多余的潤滑油經缺口、回油槽流回油池。
3、改進軸封結構
1)輸出軸為半軸的減速機軸封改進:帶式輸送機、螺旋卸車機、葉輪給煤機等大多數設備的減速機輸出軸為半軸,改造較方便。將減速機解體,拆下聯軸器,取出減速機軸封端蓋,按照配套的骨架油封尺寸,在原端蓋外側車加工槽,裝上骨架油封,帶彈簧的一側向里。回裝時,如果端蓋距聯軸器內側端面35 mm以上,則可在端蓋外側的軸上裝一個備用油封,一旦油封失效,即可取出損壞的油封,將備用油封推入端蓋,從而省去了解體減速機、拆連軸器等費時費力的工序。
2)輸出軸為整軸的減速機軸封改進:整軸傳動減速機輸出軸無聯軸器,如果按照2.3.1方案改造,工作量太大也不現實。為減少工作量、簡化安裝程序,設計了一種可剖分式端蓋,并對開口式油封進行了嘗試。可剖分式端蓋外側車加工槽,裝油封時先將彈簧取出,將油封鋸斷呈開口狀,從開口處將油封套在軸上,用粘接劑將開口對接,開口向上,再裝上彈簧,推入端蓋即可。
4、采用新型密封材料:對于減速機靜密封點泄漏可采用新型高分子修復材料粘堵。如果減速機運轉中靜密封點漏油,可用表面工程技術的油面緊急修補劑粘-高分子25551和90T復合修復材料來堵,從而達到消除漏油的目的
5、認真執行檢修工藝:在減速機檢修時,要認真執行工藝規程,油封不可裝反,唇口不要損傷,外緣不要變形,彈簧不可脫落,結合面要清理干凈,密封膠涂抹均勻,加油量不可超過油標尺刻度。
6、擦拭:減速機靜密封點通過治理,一般是可以達到不滲不漏的,但動密封點由于密封件老化、質量差、裝配不當、軸表面粗糙度高等原因,使得個別動密封點仍有微小滲漏,由于工作環境差,煤塵粘到軸上,顯得油乎乎一片,所以需要在設備停止運轉后,擦拭軸上的油污。
噪音處理:
減速機的噪音產生主要是源于傳動齒輪的摩擦、振動以及碰撞,如何有效降低及減少噪聲,使其更符合環保要求也是國內外一個重點研究課題。降低減速機運行時的齒輪傳動噪聲已成為行業內的重要研究課題,國內外不少學者都把齒輪傳動中輪齒嚙合剛度的變化看成是齒輪動載、振動和噪聲的主要因素。用修形的方法,使其動載荷及速度波動減至最小,以達到降低噪聲的目的。這種方法在實踐中證明是一種較有效的方法。但是用這種方法,工藝上需要有修形設備,廣大中、小廠往往無法實施。
經過多年研究,提出了通過優化齒輪參數,如變位系數、齒高系數、壓力角、中心距,使嚙入沖擊速度降至最小,嚙出沖擊速度與嚙入沖擊速度的比值處于某一數值范圍,減小或避免嚙合節圓沖擊的齒輪設計方法,也可明顯降低減速機齒輪噪聲。對于減速機的噪音問題,也可以邁特雷超級密封劑或潤滑劑,它是一種極好的齒輪箱添加劑,可以在部件上形成一種惰性材料薄膜,從而降低摩擦、齒輪噪音以及泄露。
減速機如何安裝:
減速機家族中,行星減速機以其體積小,減速范圍廣,精度高等諸多有點,而被應用于伺服、步進、直流等傳動系統中。其作用就是在保證精密傳動下,主要被用來降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比。在過去幾年里,有的用戶在使用減速機時,由于違規安裝等人為因素,而導致減速機輸出軸折斷了,使企業蒙受了不必要的損失。因此,為了更好的幫助廣大用戶用好減速機,向你詳細地介紹如何正確安裝行星減速機
正確的安裝,使用減速機,是保證機械設備正常運行的重要環節。因此,在安裝行星減速機時,請務必嚴格按照下面的安裝使用相關事項,認真地裝配和使用
第一步
安裝前確認電機和減速機是否完好無損,并且嚴格檢查電機與減速機相連接的各部位尺寸是否匹配,這里是電機的定位凸臺、輸入軸與減速機凹槽等尺寸及配合公差。
第二步
旋下減速機法蘭外側防塵孔上的螺釘,調整PCS系統夾緊環使其側孔與防塵孔對齊,插入內六角旋緊。之后,取走電機軸鍵。
第三步
將電機與減速機自然連接。連接時必須保證減速機輸出軸與電機輸入軸同心度一致,且二者外側法蘭平行。如同心度不一致,會導致電機軸折斷或減速機齒輪磨損。 另外,在安裝時,嚴禁用鐵錘等擊打,防止軸向力或徑向力過大損壞軸承或齒輪。一定要將安裝螺栓旋緊之后再旋緊緊力螺栓。安裝前,將電機輸入軸、定位凸臺及減速機連接部位的防銹油用汽油或鋅鈉水擦拭凈。其目的是保證連接的緊密性及運轉的靈活性,并且防止不必要的磨損。
在電機與減速機連接前,應先將電機軸鍵槽與緊力螺栓垂直。為保證受力均勻,先將任意對角位置的安裝螺栓旋上,但不要旋緊,再旋上另外兩個對角位置的安裝螺栓最后逐個旋緊四個安裝螺栓。最后,旋緊緊力螺栓。所有緊力螺栓均需用力矩板手按標明的固定扭力矩數據進行固定和檢查。減速機機械設備間的正確安裝類同減速機與驅動電機間的正確安裝。關鍵是要必須保證減速機輸出軸與所驅動部分軸同心度一致。
1、減速機與工作機的聯接:減速機直接套裝在工作機主軸上,當減速機運轉時,作用減速機箱體上的反力矩,又安裝在減速機箱體上的反力矩支架或由其他方法來平衡。機直接相配,另一端與固定支架聯接;
2、反力矩支架的安裝:反力矩支架應安裝在減速機朝向的工作機的那一側,以減小附加在工作機軸上的彎矩。 反力矩支架與固定支承聯接端的軸套使用橡膠等彈性體,以防止發生撓曲并吸收所產生的轉矩波動;
3、減速機與工作機的安裝關系:為了避免工作機主軸撓曲及在減速機軸承上產生附加力,減速機與工作機之間的距離,在不影響正常的工作的條件下應盡量小,其值為5-10mm。
正確的安裝,使用和維護減速機,是保證機械設備正常運行的重要環節。
1、安裝減速機時,應重視傳動中心軸線對中,其誤差不得大于所用聯軸器的使用補償量。對中良好能延長使用壽命,并獲得理想傳動效率;
2、在輸出軸上安裝傳動件時,不允許用錘子敲擊,通常利用裝配夾具和軸端的內螺紋,用螺栓將傳動件壓入,否則有可能造成減速機內部零件的損壞。最好不采用鋼性固定式聯軸器,因該類聯軸器安裝不當,會引起不必要的外加載荷,以致造成軸承的早期損壞,嚴重時甚至造成輸出軸的斷裂;
3、減速機應牢固地安裝在穩定水平的基礎或底座上,排油槽的油應能排除,且冷卻空氣循環流暢。基礎不可靠,運轉時會引起振動及噪聲,并促使軸承及齒輪受損。當傳動聯接件有突出物或采用齒輪、鏈輪傳動時,應考慮加裝防護裝置,輸出軸上承受較大的徑向載荷時,應選用加強型;
4、按規定的安裝裝置保證工作人員能方便地靠近油標,通氣塞、排油塞。安裝就位后,應按次序全面檢查安裝位置的準確性,各緊固件壓緊的可靠性,安裝后應能靈活轉動。減速機采用油池飛濺潤滑,在運行前用戶需將通氣孔的螺塞取下,換上通氣塞。按不同的安裝位置,并打開油位塞螺釘檢查油位線的高度,從油位塞處加油至潤滑油從油位塞螺孔溢出為止,擰上油位塞確定無誤后,方可進行空載試運轉,時間不得少于2小時。運轉應平穩,無沖擊、振動、雜音及滲漏油現象,發現異常應及時排除。
經過一定時期應再檢查油位,以防止機殼可能造成的泄漏,如環境溫度過高或過低時,可改變潤滑油的牌號。
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