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[摘 要] 减速传动装置设计的主要用途主要体现在减速机的应用上,通过分析减速传动装置的现状和发展可以看出减速传动装置设计的现状和发展趋势。本文从国内外减速机的行业现状,特别是齿轮减速机方面的应用前景等方面阐述减速机的现状和发展趋势。
[关键词] 减速传动装置 减速机 平动
一、国外减速传动装置的现状
随着技术的发展,减速传动装置也在不断朝着着提高功率,加大传动比,减小体积,提高机械效率以及提高使用寿命的方向上发展。除了在改进材料品质,提高建造工艺方面努力之外,还需要在减速机的设计上,主要是传动原理和传动结构上进行探讨和创新,平动齿轮传动原理的出现就是科技更新的成果之一。减速器与电动机的连体结构,也是需要大力研究的方向,并已有一定的成果,现在国外已经开发生产了多种结构形式和多种功率型号的产品。当下,超小型减速器仍然没有一个较为尖端的研究成果呈世,但据美、荷两国近期所研制的分子发动机的大小均在纳米级的范围之内,这也说明了,如若能够在减速传动装置中辅助纳米级的减速器,将有更加广阔的前景。
二、国内减速传动装置的现状
当下国内的减速机传动装置主要为齿轮传动与及蜗杆传动,但他们都有着功率同重量的比值明显偏小的缺陷,有着传动比较大,但其机械效率却反而呈现出较低的问题。由于其在传动理论上、工艺水平和材料品质方面没有大的突破,因此,还是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。九十年代初,三环(齿轮)减速器,可在单位时间内获得较大的传动比,也能够传递出较大的负荷值,其无论从体积方面还是从其重量方面都轻于定轴齿轮减速器,且其结构简单,效率亦高。北京理工大学研制成功的"内平动齿轮减速器"不仅继承了三环减速器的长处,且其功率与自重(体积)的比值较大,加上其输入轴与输出轴处于同一轴线上,在国内上处于较为领先的地位上。但其也有不足之处,主要有:(1)为了避免传动发生渐开线齿廓重叠干涉,为此内齿轮辐应采用角变位齿轮传动中的正传动,将齿高降低,形成与标准相悖的短齿。当齿数差减少,将能够防止在发生齿廓的重叠所造成的干涉时,使得传动机构的动力学性能变差。(2)结构上需要多个内齿啮合副,这增加了装配难度,同时也为精度设计增加了限制条件。
三、平动齿轮减速器工作原理简介
平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中,一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动,通过齿廓间的啮合,驱动另一个齿轮作定轴减速转动,实现减速传动的作用。平动发生器可采用平行四边形机构,或正弦机构或十字滑块机构。一般采用平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构,也可以是实体的采用平行四边形机构。其中有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构,又分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况。由外平动齿轮减速机构原理研制的减速器,亦称三环(齿轮)减速器。由于内齿轮作平动,两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部,故其尺寸不紧凑,不能解决体积较大的问题。内平动齿轮减速,其外齿轮作平动运动,驱动内齿轮作减速转动输出。由于外齿轮作平动,两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部,大大减少了机构整体尺寸。北京理工大学研制的“内平动齿轮减速器”就是利用的这个技术。
本理论下生产的减速机主要有以下优点:①其具有较大范围的传动比,始于I=10,传动比MAX≥1000;②传递功率范围大:并可与电动机联成一体制造;③其结构不复杂,体积重量不笨拙,约为现有齿轮减速器的2/3;④机械效率高。其啮合效率>95%,整机效率>85%,其减速器的效率受传动比的影响较小;;⑤I/O shaft(输入输出轴)皆处于同一轴线。常见的减速器的性能比较见表1。
注:NP-100为内平动齿轮减速器,SEW减速器的质量含电机
四、中国减速传动装置发展前景
随着近几年以来,我国的减速传动装置飞速发展。随着中国经济的发展,国家对基础项目建设的重视,使得各行各业对减速机的需求进一步加大,整个行业仍将保持快速发展态势,特别是,随着齿轮减速机的不断增长,加上越来越多的进口设备将其用来进行配套使用。因此,国内减速机企业必须抓住机遇,大力研发新型的减速机,提高技术水准,做到传动率大,负荷高,体积小等优点满足市场的需求。
减速传动装置的发展机遇已经到来,国内的减速机建造企业应该抓住机遇,开发新的技术,提高材料工艺和制造技术。特别在齿轮减速机的方面应该在平动齿轮减速机的基础上,精益求精,克服缺点,制造出具有世界先进水平的减速机,抢占世界市场,扩大市场份额。比如江苏泰隆减速机股份有限公司积极进取,开拓创新,秉承向技术要效益的宗旨,加快产品开发,特别是提出了“模块化设计”打破国际上的技术垄断,在国际市场上抢占了一席之地。另一个行业龙头江苏泰兴减速机股份有限公司,20年来关注与技术创新,产品创新.完成从生产维持型企业向产品开发型企业的超越。
五、总结
减速传动装置制造企业必须秉承“技术创新,产品创新”的发展方向,向技术要效益,大力开发新产品,特别在齿轮传动减速机方面,提高材料工艺,研发新技术,做到传递功率大、体积小、传动比大、机械效率高重量轻来适应我国的发展需要。
参考文献:
[1]孟春,赵玉良,尹文杰.我国重型机械用减速机的现状和存在的问题[J].重型机械.2010(S2).
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册(单行本)齿轮传动[M].北京:机械工业出版社,2007(43).
[3]王松雷,韩刚.内平动齿轮减速器应用研究[J].机械研究与应用.2007(4): 30-31.
[4]李钊刚.我国通用齿轮减速器的技术新突破[J].通用机械.2004(3): 13-15.
[5]解学科,任胜伟,陈东. 齿轮减速器三维CAD系统的研制与开发[J]. 科技信息.2011(01): I0085-I0085.
[关键词] 减速传动装置 减速机 平动
一、国外减速传动装置的现状
随着技术的发展,减速传动装置也在不断朝着着提高功率,加大传动比,减小体积,提高机械效率以及提高使用寿命的方向上发展。除了在改进材料品质,提高建造工艺方面努力之外,还需要在减速机的设计上,主要是传动原理和传动结构上进行探讨和创新,平动齿轮传动原理的出现就是科技更新的成果之一。减速器与电动机的连体结构,也是需要大力研究的方向,并已有一定的成果,现在国外已经开发生产了多种结构形式和多种功率型号的产品。当下,超小型减速器仍然没有一个较为尖端的研究成果呈世,但据美、荷两国近期所研制的分子发动机的大小均在纳米级的范围之内,这也说明了,如若能够在减速传动装置中辅助纳米级的减速器,将有更加广阔的前景。
二、国内减速传动装置的现状
当下国内的减速机传动装置主要为齿轮传动与及蜗杆传动,但他们都有着功率同重量的比值明显偏小的缺陷,有着传动比较大,但其机械效率却反而呈现出较低的问题。由于其在传动理论上、工艺水平和材料品质方面没有大的突破,因此,还是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。九十年代初,三环(齿轮)减速器,可在单位时间内获得较大的传动比,也能够传递出较大的负荷值,其无论从体积方面还是从其重量方面都轻于定轴齿轮减速器,且其结构简单,效率亦高。北京理工大学研制成功的"内平动齿轮减速器"不仅继承了三环减速器的长处,且其功率与自重(体积)的比值较大,加上其输入轴与输出轴处于同一轴线上,在国内上处于较为领先的地位上。但其也有不足之处,主要有:(1)为了避免传动发生渐开线齿廓重叠干涉,为此内齿轮辐应采用角变位齿轮传动中的正传动,将齿高降低,形成与标准相悖的短齿。当齿数差减少,将能够防止在发生齿廓的重叠所造成的干涉时,使得传动机构的动力学性能变差。(2)结构上需要多个内齿啮合副,这增加了装配难度,同时也为精度设计增加了限制条件。
三、平动齿轮减速器工作原理简介
平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中,一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动,通过齿廓间的啮合,驱动另一个齿轮作定轴减速转动,实现减速传动的作用。平动发生器可采用平行四边形机构,或正弦机构或十字滑块机构。一般采用平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构,也可以是实体的采用平行四边形机构。其中有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构,又分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况。由外平动齿轮减速机构原理研制的减速器,亦称三环(齿轮)减速器。由于内齿轮作平动,两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部,故其尺寸不紧凑,不能解决体积较大的问题。内平动齿轮减速,其外齿轮作平动运动,驱动内齿轮作减速转动输出。由于外齿轮作平动,两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部,大大减少了机构整体尺寸。北京理工大学研制的“内平动齿轮减速器”就是利用的这个技术。
本理论下生产的减速机主要有以下优点:①其具有较大范围的传动比,始于I=10,传动比MAX≥1000;②传递功率范围大:并可与电动机联成一体制造;③其结构不复杂,体积重量不笨拙,约为现有齿轮减速器的2/3;④机械效率高。其啮合效率>95%,整机效率>85%,其减速器的效率受传动比的影响较小;;⑤I/O shaft(输入输出轴)皆处于同一轴线。常见的减速器的性能比较见表1。
注:NP-100为内平动齿轮减速器,SEW减速器的质量含电机
四、中国减速传动装置发展前景
随着近几年以来,我国的减速传动装置飞速发展。随着中国经济的发展,国家对基础项目建设的重视,使得各行各业对减速机的需求进一步加大,整个行业仍将保持快速发展态势,特别是,随着齿轮减速机的不断增长,加上越来越多的进口设备将其用来进行配套使用。因此,国内减速机企业必须抓住机遇,大力研发新型的减速机,提高技术水准,做到传动率大,负荷高,体积小等优点满足市场的需求。
减速传动装置的发展机遇已经到来,国内的减速机建造企业应该抓住机遇,开发新的技术,提高材料工艺和制造技术。特别在齿轮减速机的方面应该在平动齿轮减速机的基础上,精益求精,克服缺点,制造出具有世界先进水平的减速机,抢占世界市场,扩大市场份额。比如江苏泰隆减速机股份有限公司积极进取,开拓创新,秉承向技术要效益的宗旨,加快产品开发,特别是提出了“模块化设计”打破国际上的技术垄断,在国际市场上抢占了一席之地。另一个行业龙头江苏泰兴减速机股份有限公司,20年来关注与技术创新,产品创新.完成从生产维持型企业向产品开发型企业的超越。
五、总结
减速传动装置制造企业必须秉承“技术创新,产品创新”的发展方向,向技术要效益,大力开发新产品,特别在齿轮传动减速机方面,提高材料工艺,研发新技术,做到传递功率大、体积小、传动比大、机械效率高重量轻来适应我国的发展需要。
参考文献:
[1]孟春,赵玉良,尹文杰.我国重型机械用减速机的现状和存在的问题[J].重型机械.2010(S2).
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册(单行本)齿轮传动[M].北京:机械工业出版社,2007(43).
[3]王松雷,韩刚.内平动齿轮减速器应用研究[J].机械研究与应用.2007(4): 30-31.
[4]李钊刚.我国通用齿轮减速器的技术新突破[J].通用机械.2004(3): 13-15.
[5]解学科,任胜伟,陈东. 齿轮减速器三维CAD系统的研制与开发[J]. 科技信息.2011(01): I0085-I0085.