减速器通常用于低速和高扭矩的传动设备。通过减速器输入轴上齿数较少的齿轮与输出轴上的大齿轮啮合来减少电机、内燃机或其他高速动力。大齿轮和小齿轮的齿数比就是传动比。
减速器是一种相对精密的机器,其目的是降低速度和增加扭矩。减速器有多种类型和型号,不同类型有不同的用途。
按传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器;根据传动级数的不同,可分为单级和多级减速器;按齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和锥-圆柱齿轮减速器;根据传动的布置,可分为膨胀式、分流式和同轴减速器。
为便于合理选用减速机,现将几种常见减速机的类型、特点及应用一一列举,供选用时参考。
1.单级圆柱齿轮减速器
单级圆柱齿轮减速器适用于减速比为3~5。齿轮齿可以是直齿、斜齿或人字齿,箱体通常为铸铁或钢板焊接而成。轴承一般采用滚动轴承,滑动轴承仅用于重载或超高速。
2.两级圆柱齿轮减速器
两级圆柱齿轮减速器有三种类型:膨胀型、分流型和同轴型,减速比为8~40。
膨胀型:高速长尾斜齿轮,低速齿轮可以是直齿轮或斜齿轮。由于齿轮相对于轴承不对称地布置,因此要求轴应该是刚性的,并且扭矩输入端和输出端应该远离齿轮,以减少由轴的弯曲变形引起的负载沿齿宽的不均匀分布。结构简单,应用最广。
分流式:一般采用高速分流。由于齿轮相对于轴承对称布置,齿轮和轴的承载能力相对均匀。为了使轴上的总轴向力更小,两对齿轮的螺旋方向应该相反。结构复杂,常用于功率大、负载变化大的场合。
同轴式:减速器轴向尺寸大,中间轴长,刚度差。当两个大齿轮的浸油深度相近时,不能充分发挥高速齿轮的承载能力。常用于输入轴和输出轴同轴的地方。
3.单级锥齿轮减速器
单级锥齿轮减速器适用,减速比为2~4。传动比不宜过大,以减小锥齿轮的尺寸并便于加工。仅用于两轴垂直相交的变速器。
4.圆锥和圆柱齿轮减速器
圆锥齿轮减速器和圆柱齿轮减速器适用于减速比为8~15。锥齿轮应高速布置以减小锥齿轮的尺寸。伞齿轮可以是直齿或曲齿。圆柱齿轮多为斜齿圆柱齿轮,因此可以抵消锥齿轮的部分轴向力。
5.蜗轮减速器
主要有圆柱蜗杆减速器、圆弧环面蜗杆减速器、圆锥蜗杆减速器和蜗轮减速器,其中圆柱蜗杆减速器是最常用的。
蜗杆减速器适用于减速比为10~80。结构紧凑,传动比大,但传动效率低,适用于低功率和间隙工作场合。当蜗杆圆周速度v小于或等于4 ~ 5m/s时,蜗杆向下,和冷却条件良好。当V≥4~5m/s时,油搅拌损失大,蜗杆一般向上。
6.行星齿轮减速器
由于结构原因,行星减速器的单级减速度最小为3,最大一般不超过10。常见减速比为3/4/5/6/8/10,减速器级数一般不超过3级,但一些减速比较大的定制减速器有4级减速。
与其他减速器相比,行星减速器具有高刚性、高精度(单级可小于1点)、高传动效率(单级为97%-98%)、高扭矩、高体积比和终身免维护等特点。由于这些特点,行星减速器大多安装在步进电机和伺服电机上,以降低速度,提高扭矩和匹配惯性。
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