减速机与齿轮箱装配是将各种零部件组合在一起，以创建一个能够传递动力并改变转速或旋转方向的功能性减速机与齿轮箱的过程。减速机与齿轮箱的主要部件包括齿轮、轴、轴承、密封件、外壳和润滑系统。
装配过程包括仔细的规划、轴和齿轮的子装配、外壳内的最终装配以及适当的润滑。测试和质量控制措施对于确保减速机与齿轮箱满足性能和可靠性标准至关重要。
减速机与齿轮箱组件
减速机与齿轮箱组件是机械系统中协同工作以传递动力并改变转速或旋转方向的基本元素。
齿轮
- 直齿轮：直齿轮是减速机与齿轮箱装配中最常用的类型。它们的齿与轴轴线平行，用于在平行轴之间传递动力。
- 斜齿轮：斜齿轮的齿与轴轴线成一定角度切割，形成螺旋线。由于齿的逐渐啮合，它们比直齿轮运行更平稳、更安静。斜齿轮可以承受更高的载荷和速度，但也会产生轴向推力载荷，减速机与齿轮箱设计必须考虑这一点。
- 锥齿轮：锥齿轮用于在相交轴之间传递动力，通常为90度角。它们的齿轮坯呈锥形，齿切割在锥形表面上。
- 蜗轮：蜗轮由蜗杆（类似于螺钉）和蜗轮（一种特殊齿轮）组成。它们在一个阶段内提供高传动比，并以安静运行和自锁能力著称。
- 行星齿轮：行星齿轮组，也称为周转齿轮，由一个中心太阳齿轮、一个外环齿轮和多个行星齿轮组成，行星齿轮围绕太阳齿轮旋转并由一个支架固定。行星齿轮具有高功率密度、紧凑设计，并且能够在一个阶段内实现多个传动比。
轴和花键
轴和花键负责在齿轮和其他旋转元件之间传递动力和扭矩。轴是支撑齿轮、轴承和其他元件的圆柱形部件，而花键是轴的固有特征，允许轴向运动和扭矩传递。
轴承
- 滚动轴承：
- 球轴承：由在内圈和外圈之间滚动的球组成，适用于高速应用和中等载荷。
- 滚子轴承：使用圆柱形、圆锥形或球形滚子代替球，提供更高的载荷能力和抗冲击能力。
- 滚针轴承：使用小的针状滚子，适用于径向空间有限且载荷轻至中等的应用。
- 滑动轴承：
- 轴颈轴承：也称为套筒轴承，它们通过滑动运动支撑旋转轴，依靠薄润滑膜实现低摩擦。
- 衬套：简单的圆柱形轴承，为旋转或线性运动提供低摩擦表面，通常由青铜、塑料或烧结材料制成。
- 复合轴承：将金属背衬与低摩擦衬里材料（如PTFE或其他聚合物）结合，以提高耐磨性和自润滑性能。
- 推力轴承：
- 球推力轴承：使用球来支撑轴向载荷，允许在轴向空间有限的应用中进行低摩擦旋转。
- 滚子推力轴承：使用圆柱形或圆锥形滚子来处理比球推力轴承更高的轴向载荷。
- 流体动力推力轴承：依靠薄润滑膜产生压力楔，支撑高速、高载荷应用中的轴向载荷。
密封件和垫片
密封件和垫片防止润滑剂泄漏，并保护内部组件免受灰尘、污垢和湿气等污染物的侵害。密封件通常用于旋转轴上，而垫片则用于外壳接头和盖板等静止表面之间。
减速机与齿轮箱装配中常用的密封件类型包括唇形密封、机械密封和迷宫密封。垫片通常由纸、软木、橡胶或硅胶等材料制成。
外壳和盖板
减速机与齿轮箱外壳和盖板保护内部组件免受污染、损坏和泄漏。这些部件通常由铸铁、钢或铝制成。
盖板，也称为端板或轴承盖，密封外壳并提供维护和检查的通道。它们通常用螺栓或紧固件固定在主外壳上，并可能包含密封件、垫片或O型圈，以防止润滑剂泄漏和污染物进入。
在某些情况下，外壳可能具有冷却翅片、肋条或通道，以增强热传递并防止过热。它们还可能包含传感器的安装点，如温度探头或振动监测器，以实现状态监测和预测性维护。
润滑系统
减速机与齿轮箱中的润滑系统旨在减少摩擦、防止磨损、散热并防止腐蚀。
飞溅润滑是一种简单的方法，齿轮浸入油池中，将油溅到其他组件上。强制润滑系统使用泵通过通道和喷嘴循环油，为关键组件提供持续的润滑剂供应。油雾润滑将油雾化成细雾，然后分布在整个减速机与齿轮箱中。
润滑脂润滑在小型、低速减速机与齿轮箱和具有终身密封设计的减速机与齿轮箱中很常见。润滑剂的选择取决于减速机与齿轮箱的具体要求，考虑粘度、添加剂和材料兼容性等因素。
传感器和仪器
- 振动传感器：加速度计和接近探头检测异常振动，可能表明齿轮啮合问题、轴承故障或轴不对中。
- 压力传感器：监测减速机与齿轮箱内的润滑剂压力，以确保充分润滑并检测润滑系统中的潜在泄漏或堵塞。
- 油况传感器：包括颗粒计数器和湿度传感器，通过测量污染物水平和水分含量来评估润滑剂的健康状况。
- 轴速和位置传感器：如编码器和旋转变压器，提供减速机与齿轮箱轴的旋转速度和角位置反馈。
减速机与齿轮箱装配过程
规划与准备
规划的第一步是创建一个详细的物料清单（BOM），列出所有所需的组件，包括齿轮、轴、轴承、密封件和紧固件。将BOM与库存进行交叉参考，以确保所有零件都可用且状况良好。
接下来，查看装配图纸和规格，熟悉减速机与齿轮箱设计和装配顺序。特别注意关键尺寸、公差和扭矩规格。
准备必要的工具和设备，如液压机、轴承加热器、扭矩扳手和测量仪器。
轴和齿轮子装配
轴和齿轮子装配通过压装、热装或键合等技术小心地安装在轴上。
一旦齿轮牢固地安装在轴上，安装额外的组件，如垫片、锁紧螺母垫圈和挡圈，以防止轴向运动并确保齿轮保持在预定位置。然后对子装配进行平衡，以最小化运行时的振动和噪音。
外壳和最终装配
在最终装配过程中，轴和齿轮子装配小心地定位在外壳内。
一旦子装配到位，使用垫片、O型圈或密封剂密封外壳。
外壳密封后，安装润滑系统。这可能包括油泵、过滤器和液位指示器。
最后，将任何外部组件，如传感器、仪器或辅助系统，安装到外壳上。
润滑和磨合
在此阶段，减速机与齿轮箱以降低的速度和载荷运行，使润滑剂均匀分布并使接触表面相互适应。
减速机与齿轮箱测试和质量控制
- 空载和负载测试：空载测试涉及在没有外部负载的情况下运行减速机与齿轮箱，以检查运行是否平稳和润滑是否适当。负载测试对减速机与齿轮箱施加指定的扭矩或功率，以评估其在实际工作条件下的性能。
- 噪音、振动和温度监测：使用加速度计、麦克风和热电偶测量减速机与齿轮箱运行时的噪音、振动和温度水平。
- 效率和功率损耗测量：测量减速机与齿轮箱的输入和输出功率以计算其效率。功率损耗可归因于齿轮啮合摩擦、轴承摩擦和润滑剂搅动等因素。
- 无损检测（NDT）方法：NDT技术，如磁粉检测、超声波检测和X射线照相，用于检测齿轮、轴和外壳中的内部缺陷、裂纹或夹杂物，而不会损坏组件。
- 统计过程控制（SPC）技术：SPC方法，如控制图和过程能力分析，用于监测减速机与齿轮箱装配过程的一致性和变异性。
