10KW圓錐－圓柱齒輪減速器的設(shè)計開題報告.doc

一、引言減速器是一種用途十分廣泛且比較典型的機械裝置。減速器的設(shè)計歷來是機械設(shè)計中經(jīng)典的項目之一。減速機是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。它的種類繁多，型號各異，減速器按用途可分為通用減速機和專用減速機兩大類，兩者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。按照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐圓柱齒輪減速機；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機。減速器在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。二、國內(nèi)減速器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢自20世紀60年代以來，我國先后制訂了JB113070圓柱齒輪減速機等一批通用減速器的標淮，除主機廠自制配套使用外，還形成了一批減速機專業(yè)生產(chǎn)廠。目前，全國生產(chǎn)減速機的企業(yè)有數(shù)百家，年產(chǎn)通用減速器25萬臺左右，對發(fā)展我國機械產(chǎn)品作出了貢獻?，F(xiàn)在我國自己的減速器設(shè)計制造能力基本上可滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，設(shè)計制造的最高參數(shù)為：最大功率44MW，最高線速度168m/s，最高轉(zhuǎn)速6700r/min。我國的低速重載齒技術(shù)，特別是硬齒面的齒輪技術(shù)也是經(jīng)歷了測繪仿制等階段，從無到有逐步發(fā)展起來的。除了摸清制造技術(shù)外，在80年代末和90年代初推廣硬齒面技術(shù)過程中，我們還進行了解決“斷軸”、“選用”等一系列的工作。在80年代一直被認為是國內(nèi)重載齒輪兩大難題的水泥磨減速器和軋鋼機械減速器，現(xiàn)在可以說已完全解決。近十幾年來，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)在機械制造中的廣泛應(yīng)用，改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造等先進技術(shù)，形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線和計算機網(wǎng)絡(luò)化管理。在產(chǎn)品設(shè)計階段，就同時進行工藝過程設(shè)計及安排產(chǎn)品整個生產(chǎn)周期的各配套環(huán)節(jié)。市場的快速反應(yīng)大大縮短了產(chǎn)品投放市場的時間，零部件企業(yè)正向大型化、專業(yè)化、國際化方向發(fā)展。減速器行業(yè)的專業(yè)化生產(chǎn)水平有了明顯提高。而隨著減速器行業(yè)的專業(yè)化生產(chǎn)水平的提高，國內(nèi)的減速器普遍存在的功率與重量比小，傳動比大而機械效率過低，材料品質(zhì)和工藝水平弱點多，標準化程度不高，大型的減速器使用壽命不長，老產(chǎn)品不可能立即被取代，新老產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間等問題將被逐步解決。在第十一屆中國國際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會期間，中煤集團公司所屬裝備公司在北京舉行了對外合作項目簽約儀式，與英國戴維布朗工程公司簽署了減速器合作制造協(xié)議。我國同國際間關(guān)于減速器行業(yè)的交流與合作，將會給我國減速器行業(yè)的發(fā)展提供一定的機遇和發(fā)展，使我國的產(chǎn)品更多的面向國際化。三、國外減速器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢目前世界齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢是小型化、高速化、低噪聲、高可靠度。技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是：硬齒面技術(shù)功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)。國外硬齒面齒輪技術(shù)日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于ISO1328-1975的6級，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的4倍，為軟齒面齒輪的5-6倍。一個中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量僅為羅齒面齒輪減速器的三分之一左右。據(jù)德國德雷斯頓國際齒輪會議的一份研究報告記載，生產(chǎn)齒輪聯(lián)軸器外齒軸套的數(shù)量由1個裝置增加到20個時，制造成本的變化為：小零件（重0.75kg，500mm）成本降低近90%，中等零件（重20kg，200mm）成本降低近50%。許多國外公司都是采用圓錐齒輪高精磨齒（80年代以前圓錐齒輪在滲碳淬火后一般不磨齒，只作對研跑合），通過齒輪修形，加大重合度，改進箱體結(jié)構(gòu)的吸音設(shè)計等措施來降低噪聲。ISO開始著手制定減速器的技術(shù)條件標準。ISO9標準的制定，必將進一步規(guī)范減速機行業(yè)的行為，促進減速器技術(shù)的發(fā)展。相比之下，我國的齒輪減速機工業(yè)的發(fā)展還遠遠趕不上發(fā)達國家的水平。因此，我國的工業(yè)通用減速機企業(yè)應(yīng)重視推進行業(yè)產(chǎn)品標準的制定，中小企業(yè)應(yīng)聯(lián)合起來，努力開發(fā)新產(chǎn)品，增強國外市場的競爭力。四、我對本課題的研究啟發(fā)促使減速器水平提高的主要因素有：理論知識的日趨完善，更接近實際（如齒輪強度計算方法、修形技術(shù)、變形計算、優(yōu)化設(shè)計方法、齒根圓滑過渡、新結(jié)構(gòu)等）采用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平提高。結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。加工精度提高到ISO56級。軸承質(zhì)量和壽命提高。潤滑油質(zhì)量提高。本課題中涉及的圓錐齒輪是用來實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動,兩軸交角S稱為軸角，其值可根據(jù)傳動需要確定，一般多采用90。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上，輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小。由于這一特點，對應(yīng)于圓柱齒輪中的各有關(guān)圓柱在錐齒輪中就變成了圓錐，如分度錐、節(jié)錐