电机,减速机,蜗轮减速机在各种实际工作场合要想得到合理的应用,就需要根据实际环境对其进行适当调整,如电机,其转速恒定,那么它的使用一定会受限,当其与减速机进行结合时,就可以完全解决这一问题;减速机不同种类传动效率会有所不同,在不同的环境选择不同的减速机,据实际转速,扭距需要将使其能发挥出最大的作用,消耗最低的成本。减速机中齿轮减速机传动效率最高。如在进行开门器设计时,实际环境要求为:门体能缓慢启动、减速停止,遇到阻力能自动停止并返回。运动方式为:通过链条或同步皮带带动门体上下运动。动力源为电机。因永磁直流电机有体积小、输出功率大、调速方便、启动力矩大、正反转控制方便的优点,通常会采用永磁直流电机。但永磁直流电机的转速较高,一般在(3000-5000) r/ min,根据门体运动要求,输出轴的转速必须在(30^-90) r/ min。因此,作为开门器专用电机通常在永磁直流电机的输出端加一级1: 63或1:69的蜗轮付减速机构,组成低速电机。本文在实践的基础上对减速机构关键零件的设计进行探讨,以求低成本大批量生产条件下能满足可靠的使用要求: 一:蜗轮减速机构成的特定条件 (1)低速电机动力要求:在lr/ min时,输也8N·m,短时间堵转或承受阻力15N·m时,蜗轮、蜗杆不损坏。 (2)从制造角度对零件要求:零件应该适合大批量、低成本生产方式,当采用蜗轮作为被动轮,蜗轮需要切削加工,加工成本高。若在零件制造中用一次成型工艺替代切削加工工艺,往往能节约大量加工费用。 (3)从装配角度对零件要求:减速器装配应该适合大批量流水作业。当采用蜗轮作为被动轮,减速器箱体比较复杂,蜗轮、蜗杆安装复杂,不能满足上述要求。 因此,在实际蜗轮减速机蜗轮付传动中,一般用工程塑料制作的斜齿轮代替蜗轮。斜齿轮与蜗轮相比,适合用模具注射成型,减速器结构紧凑、简单,安装方便,适合批量生产,既可以节约材料成本,又降低加工成本,从而降低制造成本。采用斜齿轮后虽然安装简单,适合流水作业,但与蜗杆的接触由理论上的线接触,变成了点接触,接触面积减小,应力增大,强度降低。从实际使用情况来看,按照常规的方法设计的斜齿轮和蜗杆减速机构,当输出承受较大阻力时,经常产生剃齿现象,在正常情况下长时间运行时,蜗杆疲劳强度也达不到要求,经常出现剃齿损坏和蜗杆疲劳断裂损坏,而减速器外形和电机功率又制约了零件尺寸。因此,设计既能满足低成本制造要求,又能满足强度要求的零件,成为该低速电机能否满足要求的关键。 二:蜗轮减速机零件设计 (1)被动轮结构:根据斜齿轮和蜗轮的特点,采用蜗轮与斜齿轮组合体,这样既具有斜齿轮可以注射成型和安装方便的特点,又有蜗轮接触面积较大的优点,改善减速机被动轮与蜗杆的接触情况,减小应力。 (2)齿型:为改善蜗杆的受力状况,减小径向压力,采用减小压力角。既减小了蜗杆径向力,又增加了齿顶齿宽。为改善蜗杆强度,调整齿顶高系数和齿根高系数。 (3)模数选择:一般在设计中,蜗轮端面模数选定为标准值,而斜齿轮选法向模数为标准值,当两者组合时,必须选定同一模数,否则会产生误差。考虑到方便加工,统一选定端面模数m t为标准值。 (4)齿厚:由于蜗杆采用金属材料,蜗轮用工程塑料,两者材料强度相差较大,为了充分利用材料,在增加齿轮齿厚的前提下,减小蜗杆齿厚,使得两者的强度接近。根据实际使用情况表明,选择齿宽系数为0.22-0.25比较合适。 (5)零件材料:被动轮采用POM聚甲醛。该材料强度好,加工性能满足注射成型要求,是塑料齿轮的常用材料。蜗杆采用20C:并经渗碳淬火,或45号钢淬火。 根据上述要点,设计的参数结果见表1和表2,工作简图如图1和图2。 三:被动轮加工 减速机蜗轮加工采用注射成型模具一次成型,蜗轮尺寸由模具型腔决定,而模具型腔往往由电极通过电火花成型加工得到。因此需要先制作加工型腔的电极。电极可以有两种方法制造,一种是分别加工蜗轮和斜齿轮,各取一半合并成电极。另一种方法是,先加工蜗轮,然后在同一次装夹下,用同一把蜗轮滚刀,加工出斜齿轮,得到电极。然后制下脚主身寸成型模具。 减速机蜗轮工作简图: 减速机蜗杆参数: 减速机蜗杆参数表: |