行星減速器齒輪軸的加工工藝研究論文
摘要：行星減速器齒輪軸是行星重要的組成部分，主要用于行星減速，連接發(fā)動(dòng)機(jī)與減速器齒輪，主要起到傳輸動(dòng)力以及減速的作用。行星減速器齒輪軸又簡(jiǎn)稱為軸，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及綜合國(guó)力的提高，我國(guó)的行星減速器技術(shù)也得到十足的提升，但隨著時(shí)代的改變，我們對(duì)于行星減速器熱處理技術(shù)以及機(jī)械加工工藝的要求也越來越高。
關(guān)鍵詞：行星減速器；齒輪軸；熱處理技術(shù)；加工工藝
我們知道行星減速器主要用于行星的減速作用，是連接傳動(dòng)裝置傳輸減小動(dòng)力的主要裝置，而齒輪軸是行星減速器中最為重要的裝置。齒輪軸性能的好壞以及機(jī)械加工工藝是否精湛直接關(guān)系到行星系統(tǒng)的安全，因此我們對(duì)于行星減速器的要求很高。在行星減速器的制作工藝過程中，行星減速器齒輪軸的熱處理技術(shù)以及機(jī)械加工制作工藝是判定行星減速器質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)工作中，通過科學(xué)的理論以及不斷地實(shí)踐總結(jié)，我們通過三級(jí)行星減速器的加工制作工藝，能夠準(zhǔn)確的分析出減速效果，保證傳輸動(dòng)力的精確度，并且使用壽命比傳統(tǒng)技術(shù)制造的壽命要延長(zhǎng)。因此，筆者在實(shí)踐總結(jié)中，本文重點(diǎn)介紹行星減速器齒輪軸的熱處理與機(jī)械加工工藝研究。
一、行星減速器技術(shù)簡(jiǎn)介
行星齒輪減速機(jī)又稱為行星減速機(jī)，伺服減速機(jī)。在減速機(jī)家族中，行星減速機(jī)以其體積小，傳動(dòng)效率高，減速范圍廣，精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)等傳動(dòng)系統(tǒng)中。其作用就是在保證精密傳動(dòng)的前提下，主要被用來降低轉(zhuǎn)速增大扭矩和降低負(fù)載/電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。行星齒輪減速機(jī)主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為：行星輪，太陽(yáng)輪，內(nèi)齒圈。行星減速機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因，單級(jí)減速最小為3，最大一般不超過10，常見減速比為：3/4/5/6/8/10，減速機(jī)級(jí)數(shù)一般不超過3，但有部分大減速比定制減速機(jī)有4級(jí)減速。相對(duì)其他減速機(jī)，行星減速機(jī)具有高剛性、高精度(單級(jí)可做到1分以內(nèi))、高傳動(dòng)效率(單級(jí)在97%-98%)、高的扭矩/體積比、終身免維護(hù)等特點(diǎn)。因?yàn)檫@些特點(diǎn)，行星減速機(jī)多數(shù)是安裝在步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)上，用來降低轉(zhuǎn)速，提升扭矩，匹配慣量。行星減速機(jī)額定輸入轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到18000rpm(與減速機(jī)本身大小有關(guān)，減速機(jī)越大，額定輸入轉(zhuǎn)速越小)以上，工作溫度一般在-25℃到100℃左右，通過改變潤(rùn)滑脂可改變其工作溫度。精密行星減速機(jī)因搭配伺服電機(jī)所以背隙等級(jí)(弧分)相當(dāng)重要，不同背隙等級(jí)價(jià)格差異相當(dāng)大，行星減速機(jī)可做多齒箱連結(jié)最高減速比達(dá)100000。
二、行星減速器工作原理與齒輪軸性能分析
目前，服務(wù)于工業(yè)中的行星減速器主要是有二級(jí)或者三級(jí)工藝加工生產(chǎn)的，這種加工工藝對(duì)于減速器齒輪軸的精度要求很高，所以制造行星減速器的要求會(huì)很高。行星減速器的工作原理主要是通過主動(dòng)轉(zhuǎn)軸連接浮動(dòng)齒套，再通過浮動(dòng)齒輪將傳輸動(dòng)力以及減速動(dòng)力傳輸給太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪會(huì)將這兩種動(dòng)力傳輸給分布在太陽(yáng)齒輪周圍的太陽(yáng)星輪，行星輪在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)會(huì)會(huì)繞著太陽(yáng)輪以及固定內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過以上的簡(jiǎn)單分析，我們發(fā)現(xiàn)齒輪軸在行星減速器中的作用是必要而且是非常重要的.，并且能夠起到關(guān)鍵性的作用，由此我們知道齒輪軸的重要性，齒輪軸作為行星減速器的核心關(guān)鍵技術(shù)，主要連接傳輸動(dòng)力以及減速動(dòng)力，所以行星減速器的齒輪軸建工工藝要嚴(yán)密并且精湛，否則會(huì)影響到整個(gè)行星氣器的安全以及使用。在齒輪軸的機(jī)加工過程中，制作齒輪軸材料的選擇也是重中之中，因?yàn)檫@直接影響到齒輪抽的使用壽命以及行星器的安全。齒輪軸主要是傳輸動(dòng)力的中間介質(zhì)，齒輪軸的工作形式要求其必須承受強(qiáng)大的壓力以及負(fù)荷，這對(duì)齒輪軸的性能要求極其高，因此，對(duì)于齒輪軸的材料選擇要求其首先具有耐磨性、以及承壓性。在這樣的條件下，一般性的首選材料是碳鋼，但選擇碳鋼之后首先進(jìn)行淬火加回溫的不斷鍛造，以保證其耐磨性，這就是所謂的熱處理技術(shù)。熱處理技術(shù)是非常繁瑣并且要求極高的嗎，對(duì)于精度的要求非常高，并且必須達(dá)到要求才能使用，只有這樣才能保證齒輪軸的耐磨性以及承壓性，使其具有極高的綜合性能。
三、行星減速器齒輪軸熱處理技術(shù)與機(jī)械加工工藝研究
上文，我們已經(jīng)簡(jiǎn)單介紹了行星齒輪軸熱處理技術(shù)，以及行星齒輪軸的簡(jiǎn)介，我們都已經(jīng)基本了解行星齒輪軸的工作原理，那么，筆者將簡(jiǎn)單介紹行星減速器齒輪軸的熱處理技術(shù)以及機(jī)械建工工藝的研究，以期望提高我國(guó)的行星齒輪軸熱處理技術(shù)與機(jī)械加工工藝。由于行星減速器齒輪軸的機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜，材料選擇也十分嚴(yán)苛，因此對(duì)于行星減速器的齒輪軸熱處理技術(shù)要求也極高，為了使得齒輪軸能夠更堅(jiān)韌，保證其較強(qiáng)的耐磨性和抗壓性，充分發(fā)揮其優(yōu)良的性能，我們的熱處理技術(shù)主要是正火、調(diào)制、淬火加低溫調(diào)制。齒輪軸的機(jī)械加工工藝主要分為下料、鍛造、正火（預(yù)備熱處理）、毛坯粗加工、整體調(diào)制（中間熱處理）、半漕加工、滾淬火、低溫回火、（最終熱處理）、磨削、以及檢驗(yàn)。這是齒輪軸機(jī)械加工工藝的過程，其中的任何一步都關(guān)系到齒輪軸最終形成的合格性能。因此，我們?nèi)绻胍岣呶覈?guó)的行星減速器齒輪軸的熱處理技術(shù)以及機(jī)械加工工藝，就必須在這些步驟中多加研究。
本文筆者通過實(shí)際研究操作，重點(diǎn)介紹了行星減速器齒輪軸熱處理技術(shù)以及加工工藝的研究。齒輪軸質(zhì)量的好壞以及處理技術(shù)的好壞將之間影響到行星減速器的使用效果。通過時(shí)間證明，優(yōu)化生產(chǎn)后的行星減速器比傳統(tǒng)知道工藝生產(chǎn)的使用效果要良好許多，使用壽命要延長(zhǎng)一倍，穩(wěn)定性能也獲得了極大地提高，綜合性能分析性能要提高許多。但這并不是我們的最終目標(biāo)，我們前進(jìn)的腳步換不能懈怠，我們還需要不斷的努力研究，爭(zhēng)取做最好的行星齒輪軸熱處理技術(shù)以及機(jī)械加工工藝的研究。
作者:閆自有 單位:云南東源煤電有限公司一平浪煤礦
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