10KW圆锥－圆柱齿轮减速器的设计开题报告.doc

一、引言减速器是一种用途十分广泛且比较典型的机械装置。减速器的设计历来是机械设计中经典的项目之一。减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，减速器按用途可分为通用减速机和专用减速机两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。按照传动类型可分为齿轮减速机、蜗杆减速机和行星齿轮减速机；按照传动级数不同可分为单级和多级减速机；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机和圆锥圆柱齿轮减速机；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速机。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矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。二、国内减速器的发展现状及趋势自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速机等一批通用减速器的标淮，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速机专业生产厂。目前，全国生产减速机的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国机械产品作出了贡献。现在我国自己的减速器设计制造能力基本上可满足国内生产需要，设计制造的最高参数为：最大功率44MW，最高线速度168m/s，最高转速6700r/min。我国的低速重载齿技术，特别是硬齿面的齿轮技术也是经历了测绘仿制等阶段，从无到有逐步发展起来的。除了摸清制造技术外，在80年代末和90年代初推广硬齿面技术过程中，我们还进行了解决“断轴”、“选用”等一系列的工作。在80年代一直被认为是国内重载齿轮两大难题的水泥磨减速器和轧钢机械减速器，现在可以说已完全解决。近十几年来，计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中的广泛应用，改变了制造业的传统观念和生产组织方式。一些先进的齿轮生产企业已经采用精益生产、敏捷制造、智能制造等先进技术，形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理。在产品设计阶段，就同时进行工艺过程设计及安排产品整个生产周期的各配套环节。市场的快速反应大大缩短了产品投放市场的时间，零部件企业正向大型化、专业化、国际化方向发展。减速器行业的专业化生产水平有了明显提高。而随着减速器行业的专业化生产水平的提高，国内的减速器普遍存在的功率与重量比小，传动比大而机械效率过低，材料品质和工艺水平弱点多，标准化程度不高，大型的减速器使用寿命不长，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间等问题将被逐步解决。在第十一届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会期间，中煤集团公司所属装备公司在北京举行了对外合作项目签约仪式，与英国戴维布朗工程公司签署了减速器合作制造协议。我国同国际间关于减速器行业的交流与合作，将会给我国减速器行业的发展提供一定的机遇和发展，使我国的产品更多的面向国际化。三、国外减速器的发展现状及趋势目前世界齿轮技术有了很大的发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高可靠度。技术发展中最引人注目的是：硬齿面技术功率分支技术和模块化设计技术。国外硬齿面齿轮技术日趋成熟。采用优质合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于ISO1328-1975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍，为软齿面齿轮的5-6倍。一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为罗齿面齿轮减速器的三分之一左右。据德国德雷斯顿国际齿轮会议的一份研究报告记载，生产齿轮联轴器外齿轴套的数量由1个装置增加到20个时，制造成本的变化为：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%。许多国外公司都是采用圆锥齿轮高精磨齿（80年代以前圆锥齿轮在渗碳淬火后一般不磨齿，只作对研跑合），通过齿轮修形，加大重合度，改进箱体结构的吸音设计等措施来降低噪声。ISO开始着手制定减速器的技术条件标准。ISO9标准的制定，必将进一步规范减速机行业的行为，促进减速器技术的发展。相比之下，我国的齿轮减速机工业的发展还远远赶不上发达国家的水平。因此，我国的工业通用减速机企业应重视推进行业产品标准的制定，中小企业应联合起来，努力开发新产品，增强国外市场的竞争力。四、我对本课题的研究启发促使减速器水平提高的主要因素有：理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。结构设计合理。加工精度提高到ISO56级。轴承质量和寿命提高。润滑油质量提高。本课题中涉及的圆锥齿轮是用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小。由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥"，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合