减速器种类很多,如渐开线圆柱齿轮减速器、双圆弧圆柱齿轮减速器、摆线针轮减速器、NGW型行星齿轮减速器、三环减速器、圆弧圆柱蜗杆减速器等。设计中应该选用标准减速器,便于设计、制造、修理和更换。
选不到适用的标准减速器时,则设计的减速器,在设计时,应该考虑的主要问题有:传动型式、传动布置、传动参数设计,传动件、支承件和箱体等的设计,润滑和密封设计及散热等。还可以进行优化设计以提高设计质量。
由于采用了硬齿面齿轮和设计制造技术的不断提高,传递同样的功率和减速比,减速器的尺寸不断减小,所以散热问题越来越,应该参考齿轮热功率计算技术文件。
对于减速器结构设计,本书提醒要注意以下问题:
1)减速器总体设计和选型。
2)非标准减速器合理设计。
3)减速器箱体设计。
4)减速器润滑和散热。
热后磨齿
磨齿是获得齿面的有效和可靠的方法,将滚齿余量及其变形量磨掉。为了使齿轮在负载状态下受力及啮合更加合理,齿轮会在标准渐开线齿形和齿向上做一定的修正。CNC 磨齿机通过预设的参数,将齿部形状磨削为要求的几何精度。并且通过选择匹 配的砂轮及修整参数,磨削达到终的粗糙度要求,行业内普遍的要求为 Ra0.8,也有一些特殊应用,如风力发电齿轮箱等,需要达到 Ra0.6 甚至更高。其加工方法分为展成磨和成型磨。
展成磨
为展成法加工,与滚齿原理相似。瑞士 Reishauer 公司先发明并将其应用,磨削过程中,由于砂轮与被磨削的齿部连续啮合,从而展成齿部的渐开线形状,并且在磨削过程中无中断,所以其加工效率很高。实际加工中,由于砂轮尺寸原因,展成磨适用于加工较小模数齿轮(一般为 M<=12)。
磨削过程中,可使用氧化铝材质的砂轮,需要根据设定好的磨损寿命长度及串刀方式加工,较为优化的串刀方式为,粗磨过程中对角线窜刀,即在磨削过程中窜刀,以砂轮的不断更新来达到高的材料去除效率;在精磨过程中为步进窜刀,用砂轮的同一位置磨削以达到齿面质量的稳定性。对单一品种齿轮的大批量生产,也可以使用 CBN 蜗杆砂轮,可以更大的提高磨削效率,但是成本相应较高。
展成磨对机床的精度及稳定性有较高的要求,目前的机床公司有瑞士的 Reishauer,德国的 Liebherr,加工齿轮精度可以达到 4-5 级甚至更高,国内较为的厂家为秦川机床厂,加工精度可以达到 5-6 级。并且这些机床都具备了配套自动上下料系统的能力,并广泛应用于汽车制造行业和小型减速机制造行业,使硬齿面 齿轮的精加工效率得到很大提升。
减速器的级传动为格里森制弧齿锥齿轮,第二、第三级传动则为渐开线圆柱斜齿轮。
减速器的润滑:一般情况下,减速器的齿轮和轴承采用油池飞溅润滑,自然冷却。只有当减速器工作平衡温度超过规定值,或承载功率超过热功率PG1时,方采用循环润滑,或采用加冷却管的油池润滑。
通过复合工艺技术加工举措,让齿轮表面的硬度获得工艺要求,所以在减速机中应用硬齿面齿轮,发挥的作用。当前应用广泛的硬齿面齿轮磨削加工技术,虽具有良好加工精度,但也存在复杂的操作工艺流程、较高的加工成本和低生产效率等问题。因此,经不断的研究和实践,滚齿机上使用硬质合金刮削滚切加工工艺发挥了较理想的利用效果。下面对此加工工艺展开分析,提出用其加工形成的硬齿面齿轮于减速机中的应用情况。
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