文献综述-蜗轮蜗杆减速器的设计.doc

PAGE PAGE 1 毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 蜗轮蜗杆减速器的设计 一、前言 蜗杆蜗轮减速机，是一种动力传动机构，它利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的一种减速设备。蜗杆的齿轮是连续不断的螺旋齿具有连续啮合、工作平稳、啮合冲击载荷小蜗杆的齿数少，单级传动可以获得可获得较大传动比，且结构紧凑。蜗轮蜗杆减速器在反行程时能自锁。蜗杆轮齿呈螺旋形, 蜗轮轮齿呈短而宽的环形悬臂梁, 故蜗轮蜗杆传动具有很高的抗弯强度等特点。在军工、航天、冶金、矿、石油、化工、船舶、轻工、食品、纺织、印染、制药、橡胶、塑料、及起重运输等方面得到日益广泛的应用。 二、蜗轮蜗杆减速器国内的研究现状 国内的蜗轮蜗杆减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。在材料品质和工艺水平上还有许多弱点。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。 三、蜗轮蜗杆减速器国外发展概况 国外的蜗轮蜗杆减速器，德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势， 蜗轮蜗杆减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题， 也没解决好。 四、蜗轮蜗杆减速器国内外的研究主要成果 国家已近制定了在蜗轮蜗杆减速机的国家标准，制造出型号不同的一系列蜗轮蜗杆减速机，这些减速机已经能基本满足各行各业的需求。为了进一步的优化蜗轮蜗杆减速器的设计，有基于MAT LAB 优化理论,系统研究了蜗轮蜗杆减速装置的目标函数、设计变量和约束条件, 建立其优化设计数学模型, 利用MATLAB 优化工具箱中的函数来解决单目多变、量约束非线性优化问题的思路和方法。也有用在 U G 的 C A D 模块中,利用表达式功能实现渐开线蜗轮蜗杆参数化设计和精确造型的过程 ,实现蜗轮蜗杆进行可参数化控制自动造型 。对蜗杆蜗轮减速器工作中振动信号的测量和分析，使用一种蜗杆蜗轮减速器磨损状态的振动监测方法。该方法可在线测量蜗杆蜗轮振动信号以及分析蜗杆蜗轮减速器的磨损状态。 五、蜗轮蜗杆减速器常见问题及原因解决办法 　（1）减速机发热和漏油。蜗轮减速机一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材。滑动摩擦传动，运行中会产生较多的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面形成间隙，润滑油液由于温度的升高变稀，易造成泄漏。造成这种情况的原因主要有四点：一是材质的搭配不合理；二是啮合摩擦面表面的质量差；三是润滑油添加量的选择不正确；四是装配质量和使用环境差。解决办法：保证装配质量。在拆卸和安装减速机蜗轮、蜗杆、轴承、齿轮等部件时，尽量避免用锤子等其他工具直接敲击;更换齿轮，蜗轮蜗杆时，选用原厂配件和成对更换;装配输出轴时，要注意公差配合，D≤50mm，采用H7 /k6 , D >50mm，采用H7/m6，同时要使用防粘剂或红丹油，保护空心轴，防止磨损生锈，防止配合面积垢，维修时难拆卸。 　　（2）蜗轮磨损。蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料用45钢淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。减速机正常运行时磨损很慢，有些减速机可以使用10年以上。如果磨损速度较快，要考虑选型是否正确，是否超负荷运行，以及蜗轮蜗杆的材质、装配质量或使用环境等原因。解决办法：正确选用润滑油和添加剂。蜗齿减速机一般选用220 #齿轮油，减速机在停止运转时，齿轮油依然附在齿轮表面，形成保护膜来防止重负荷。添加剂中含有密封圈调节剂和抗漏剂，让密封圈保持柔软和弹性，有效减少润滑油泄漏现象。 　　（3）传动小斜齿轮磨损。一般发生在立式安装的减速机上，主要与润滑油的添加量和油品种有关。立式安装时很容易造成润滑油量不足，在减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护。解决办法：减速机安装位置的选择。位置允许的情况下，不采用立式安装。立式安装时，润滑油的添加量要比水平安装多，有些是采用立式安装，经过一段时间运行后，再次调整，传动小齿轮的磨损情况得到很大改善。 (4)蜗杆轴承损坏。即使减速箱密封良好，还是会经常发现减速机内的齿轮油被乳化，轴承生锈、腐蚀、损坏。这是因为减速机在运行一段时间后，齿轮油温度升高又冷却后产生的凝结油与水混合。也与轴承质量及装配工艺密切相关。解决办法：建立相应的润滑维护制度。根据润滑工作“五定”原则，对减速机进行维护，做到每一台减速机都有贵任人定期检查，当工作中发现油温显著升高，温升超过40℃或油温超过80℃，油的质量下降或在油中发现较多的铜粉及产生不正常的噪音现象时，