减速器文献综述

文 献 综 述减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。减速器的发展历史20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4050年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。改革开放后，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB17960的89级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用1。国内减速器的现状国内的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。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。而使用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，因此花去不少的外汇。90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率 /体积（或重量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的内平动齿轮减速器不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位2。国外减速器的现状当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速器，以德国、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，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，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国AlanNewton公司研制的XY式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大3。减速器的发展趋势当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品4。普通减速器的发展趋势将如下几点：（1）高水平、高性能；（2）积木式组合设计；（3）型式多样化，变型设计多5。同时采用三维软件模拟6-19减速器的拆装可以大大缩短其开发时间，并研制出技术更先进、更优秀的减速器。减速器虚拟装拆及运动仿真教学软件设计利用Pro/E软件对减速器进行实体零件建模和虚拟装配6，通过Pro/E Animator 10插件制作减速器装拆过程及工作原理仿真动画7，并利用VB 软件设计了减速器的虚拟装配、拆卸过程和运动仿真教学软件。提供一个着重反映减速器各个组成部分的结构、相互之间的拆装顺序及传动过程的真实感很强的仿真软件13-19。Pro/E开发主要问题及意义Pro/E 软件具有强大的三维建模和运动仿真等功能，但是对行星减速器进行运动仿真时，往往会因为变位齿轮的三维建模和周转轮系的运动连接等难点问题而无法进行20-22。通过反复的验证总结出了变位齿轮的三维特征模型等解决方法，为行星减速器的进一步运动仿真分析提供了帮助23。 利用Pro/ENGINEER WildFire3.0 中的ANINMATE模块，对减速器进行三维实体建模、虚拟装配及运动学仿真24。采用参数化设计理念，给出了一种变位渐开线直齿圆柱齿轮和内齿轮板的精确画法。通过Pro/E3.0的虚拟装配运动仿真技术，优化了产品设计，缩短了新产品的开发周期，提高了产品的可靠性25。总结当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率；二低即低噪声、低成本；二化即标准化、多样化。减速器和齿轮的设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着一个国家的工业水平，因此，开拓和发展减速器和齿轮技术及与其相关的软件技术，在我国有广阔的前景。参考文献1张展，齿轮减速器现状及发展趋势J，水利电力机械，2001 2梁晓光，单级直齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计J，山西机械，20033尤兆宏，减速器齿轮断裂失效分析J，上海塞科石油化工有限公司，20084张云华,齿轮减速器的最优化设计J，机械工程师，20085魏林柳，主减速器装配工艺分J，现代零件部，20096陈定方，基于SolidWorks的减速器拆装及虚拟装配J，湖北工业大学学报，20097安美玲，减速器虚拟装拆及运动仿真教学软件设计J，机械，20088王子媛，贺爱东，虚拟齿轮减速器交互性拆卸和装配的设计J，现代计算机：下半月，20089罗文，项占琴，基于COSMOSworks的摆线针轮减速器有限元分析J，机电工程，201010冯伟，减速器拆装实验与多媒体结合的教学实践J，内将科技，200811常青、王洪章，减速器拆装的仿真设计isual Basic.NET 二次开发AutoCAD，机械产品开发与创新J，200712李杰、张燕、朱吉龙，基于主模型的减速器产品的建模及运动仿真*，机械设计与制造J，200913吴岳新，靳春华，基于Pro/E减速器装配和拆卸动画的制作J，黑龙江科技信息，200914孙洪吉，魏延刚，基于Pro/E3.0的三环减速器的虚拟装配及运动仿真J，机械，200815冯樱，刘加华，刘成武，基于Pro/E的汽车变速器装配及运动仿真的动画实现J，机械工程师，200716龚海滨、杨素玲、高承兴，基于Pro/E的行星减速器特征建模与运动连接J，煤矿机械，200917沈余，PRO/E运动仿真J，中国船舶重工集团，200918左桂兰、顾金平，基于Pro/E平台的减速器拆装仿真软件的开发J，机电工程技术, 200819金长虹、赵东辉，减速器传动系统的参数化建模及机构仿真Pro/ENGINEER工程应用J，制造业自动化，200920C.H.McMurray，Multi-Channel,Probe Colorimeter for Use with the Micro-ELISA Test,Which Makes Use of Disposable Falt-Bottom Microhemagglutination Plates，CLIN.CHEM. ,197921Roberto Bscones a，Iaki Gorrochategui a，*， Jos Alberto lvarez b，Mechanical failure analysis of a rubber drying machine output shaftJ，200922Qing-ke Yuan，Shi-jie Li，Ling-lian Jiang，and Wen-yan Tang，A Mixed-Coding Genetic Algorithm and Its Application on Gear Reducer OptimizationJ，200923P.K. Suri1 Gurdev Singh2，Software design simulation for quick and qualitative applicationdevelopmentJ，200924A. Romiti，T. Raparelli, L. Mazza, S. Pastorelli，KINEMATIC ANALYSIS OF A GEARLESS ARTICULATED SPEED RE