10KW圓錐－圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

一、引言減速器是一種用途十分廣泛且比較典型的機(jī)械裝置。減速器的設(shè)計(jì)歷來是機(jī)械設(shè)計(jì)中經(jīng)典的項(xiàng)目之一。減速機(jī)是一種相對精密的機(jī)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(hào)各異，減速器按用途可分為通用減速機(jī)和專用減速機(jī)兩大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速機(jī)、蝸桿減速機(jī)和行星齒輪減速機(jī)；按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速機(jī)；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐圓柱齒輪減速機(jī)；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機(jī)。減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)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(jì)60年代以來，我國先后制訂了JB113070圓柱齒輪減速機(jī)等一批通用減速器的標(biāo)淮，除主機(jī)廠自制配套使用外，還形成了一批減速機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠。目前，全國生產(chǎn)減速機(jī)的企業(yè)有數(shù)百家，年產(chǎn)通用減速器25萬臺(tái)左右，對發(fā)展我國機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在我國自己的減速器設(shè)計(jì)制造能力基本上可滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，設(shè)計(jì)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(jìn)行了解決“斷軸”、“選用”等一系列的工作。在80年代一直被認(rèn)為是國內(nèi)重載齒輪兩大難題的水泥磨減速器和軋鋼機(jī)械減速器，現(xiàn)在可以說已完全解決。近十幾年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)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(jìn)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(jìn)技術(shù)，形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，就同時(shí)進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)及安排產(chǎn)品整個(gè)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(shí)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(dòng)比大而機(jī)械效率過低，材料品質(zhì)和工藝水平弱點(diǎn)多，標(biāo)準(zhǔn)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(huì)經(jīng)歷一段較長的時(shí)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(huì)期間，中煤集團(tuán)公司所屬裝備公司在北京舉行了對外合作項(xiàng)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(huì)給我國減速器行業(yè)的發(fā)展提供一定的機(jī)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(jì)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(jí)，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(gè)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(huì)議的一份研究報(bào)告記載，生產(chǎn)齒輪聯(lián)軸器外齒軸套的數(shù)量由1個(gè)裝置增加到20個(gè)時(shí)，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(jìn)箱體結(jié)構(gòu)的吸音設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。ISO9標(biāo)準(zhǔn)的制定，必將進(jìn)一步規(guī)范減速機(jī)行業(yè)的行為，促進(jìn)減速器技術(shù)的發(fā)展。相比之下，我國的齒輪減速機(jī)工業(yè)的發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上發(fā)達(dá)國家的水平。因此，我國的工業(yè)通用減速機(jī)企業(yè)應(yīng)重視推進(jìn)行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(shí)的日趨完善，更接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)合理。加工精度提高到ISO56級(jí)。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(shí)現(xiàn)兩相交軸之間的傳動(dòng),兩軸交角S稱為軸角，其值可根據(jù)傳動(dòng)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(diǎn)，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