減速器的發(fā)展歷史與應(yīng)用領(lǐng)域
在目前用于傳遞動力與運動的機構(gòu)中,減速器的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,幾乎在各式機械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡,從交通工具的船舶、汽車、機車、 建筑用的重型機具,機械工業(yè)所用的加工機具及自動化生產(chǎn)設(shè)備,到日常生活中常見的家電,鐘表等等。其應(yīng)用從大動力的傳輸工作,到小負荷,精確的角度傳輸都可以見到減速器的應(yīng)用,且在工業(yè)應(yīng)用上,減速器具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能,因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。
減速器的種類繁多,按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器;按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;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。
減速器的作用主要有:
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。一般電機都有一個慣量數(shù)值。
減速器的工作原理:
減速器一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備,把電動機.內(nèi)燃機或其它高速運轉(zhuǎn)的動力通過減速器的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,普通的減速器也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,也就是傳動比。
20世紀70-80年代,世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展,且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。通用減速器的發(fā)展趨勢如下:
①高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒,承載能力提高4倍以上,體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。
②積木式組合設(shè)計?;緟?shù)采用優(yōu)先數(shù),尺寸規(guī)格整齊,零件通用性和互換性強,系列容易擴充和花樣翻新,利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。
③型式多樣化,變型設(shè)計多。擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式,增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式,擴大使用范圍。
減速器在我國的發(fā)展已有近40年的歷史,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟及國防工業(yè)的各個領(lǐng)域
主要行業(yè)有:電力機械、冶金機械、環(huán)保機械、電子電器、筑路機械、化工機械、食品機械、輕工機械、礦山機械、輸送機械、建筑機械、建材機械、水泥機械、橡膠機械、水利機械、石油機械等,這些行業(yè)使用減速器產(chǎn)品的數(shù)量已占全國各行業(yè)使用減速器總數(shù)的60%~70%。改革開放以來,我國引進一批先進加工裝備,通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù)和科研攻關(guān),逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計制造技術(shù)。
材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較大提高,通用圓柱齒輪的制造精度可從JB179-60的8-9級提高到GB10095-88的6級,高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在4-5級。部分減速器采用硬齒面后,體積和質(zhì)量明顯減小,承載能力、使用壽命、傳動效率有了較大的提高,對節(jié)能和提高主機的總體水平起到很大的作用。
我國自行設(shè)計制造的高速齒輪減(增)速器的功率已達42000kW ,齒輪圓周速度達150m/s以上。但是,我國大多數(shù)減速器的技術(shù)水平還不高,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。
國內(nèi)減速器與國外相比,多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外,材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點,特別是大型減速器問題更突出,使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器(500kw以上),多是從國外進口,以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位,花去不少的外匯。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破,因此,沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。國內(nèi)減速器的國產(chǎn)化程度較高,但在專用減速器方面明顯生產(chǎn)能力不足。
國內(nèi)企業(yè)大多只具有零件的生產(chǎn)能力,如齒輪、軸、軸承等設(shè)備,既難以適應(yīng)市場需要,又無法獲得更高額的利潤。整體產(chǎn)業(yè)鏈條的差距傳動設(shè)備的質(zhì)量好壞,壽命是否長久,能否滿足特定的精度要求,設(shè)計和工藝水平固然重要,但材料的性能也不可忽視,無論是軸、軸承、還是齒輪,其所用鋼材的質(zhì)量對設(shè)備的整體性能有著非常大的影響。所以,高檔鋼材的生產(chǎn)能力也制約著我國減速設(shè)備的生產(chǎn)水平。
中國已經(jīng)成為一個機械產(chǎn)品大國,大型減速器是大型的機械制造工廠的必需產(chǎn)品,這就意味著,大型減速器在我國會需求有所上升。但在大型減速器方面,國內(nèi)企業(yè)不論技術(shù)還是工藝現(xiàn)階段已經(jīng)處于下風(fēng),我國需要的減速器基本依靠進口。傳動設(shè)備是機械制造領(lǐng)域的重要組成部分,是整個國家制造業(yè)的基礎(chǔ),一旦這個領(lǐng)域失去了競爭優(yōu)勢,那么我國機械制造業(yè)將全面受制于外資。國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該警惕起來,積極向國外引進先進的技術(shù)或加快自主研發(fā)的步伐才是上乘之選。如果在技術(shù)上還停滯不前的話,根據(jù)國家鼓勵機電產(chǎn)品進口的政策,當(dāng)進口產(chǎn)品能夠很好的滿足業(yè)主在各方面的要求的話,減速器國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)國家將會面臨一個更為嚴峻的局面。