减速机

减速机也称减速器 ，是由封闭在刚性壳体内的齿轮传动或 蜗杆传动 所组成的独立部件，安装在原动机和工作机之间，起降低转速和增大转矩的作用。

1926 年， 德国 科学家 L. Braren 在前人提出的少齿差 行星 传动原理的基础上研究出了 摆线 针轮传动，并设计出采用摆线针轮传动的减速器。20 世纪 30 年代末期，这项技术被日本住友 株式会社 引入，并投入生产 。 中国 于1960年初开始研究摆线传动装置 。 日本 于 1969 年研究出新型摆线针轮减速器，并投入生产使用。 20世纪的80年代，为了满足日益提高的精度需求，日本 帝人 (TEIJINSEIKICo.,Ltd)基于传统摆线针轮传动，实现了新的技术突破，研究出具有较高精度的摆线针轮减速器，称为RV减速器。 1990年，专用于汽车的2K-V型 摆线 针轮 行星 减速器在上海减速机厂成功研发。1999年，RV250AII减速器由 大连交通大学 和 秦川机床 合作研发 2003年，顾灿春利用可靠性优化设计的方法重新设计了圆柱 蜗杆 减速器。2017年，王嘉宁等人为了完善啮合力的计算公式，提高RV减速器的拟合 刚度 ，分析了摆线轮修形对初始间隙以及啮合齿数的影响。

减速机按传动原理可分为普通减速机和 行星减速机 两类 ，广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药、医疗、美容、保健按摩、办公用品等行业。

发展历程

20世纪20年代， 德国 科学家首次证明了圆弧和 摆线 齿廓可以实现 共轭 传动，能够满足齿廓啮合定传动比条件，同时提出了以外摆线为齿廓的少齿差传动。1926 年，德国科学家 L. Braren 在前人提出的少齿差行星传动原理的基础上研究出了摆线针轮传动，并设计出采用摆线针轮传动的减速器，称之为摆线针轮行星传动减速器。20 世纪 30 年代末期，这项技术被日本住友株式会社引入，并投入生产，当时所生产的减速器可以用于实际的传动，但是精度还有很大的提升空间。20 世纪 50 年代， 日本 购买摆线针轮传动专利 。 中国 于1960年初开始研究 摆线 传动装置 。日本于 1969 年研究出新型摆线针轮减速器，并投入生产使用。 20世纪六十年代末， 东北地区 工学院和 大连交通大学 等高校陆续开展摆线传动原理、受力及生产工艺等方面的研究 。20世纪的80年代，为了满足日益提高的精度需求，日本帝人基于传统摆线针轮传动，实现了新的技术突破，研究出具有较高精度的摆线针轮减速器，称为RV减速器。1986年日本帝人公司取得了RV减速器方面的硕果，实现了减速器的商业化，占据全球 60%左右的市场。

1990年，专用于汽车的2K-V型摆线针轮 行星 减速器在上海减速机厂成功研发。1997年，何卫东”等学者在“机器人用新结构高精度摆线针轮传动设计理论与方法研究”这一国家863项目的支持下，对RV减速器传动做了十分详尽的研究。1999年，RV250AII减速器由 大连交通大学 和 秦川机床 合作研发 。2003年，顾灿春利用可靠性优化设计的方法重新设计了圆柱蜗杆减速器，不但减小了产品体积，传动效率也大大提高。2013年，陈来利等人使用Pro/E 软件对RV减速器实体 建模 ，为了证明所建虚拟样机模型的可行性，他们采用“先将模型导入 ADAMS 中进行仿真，再通过理论计算结果与仿真数据对比”的方法。2015年，颜利娟分析并计算了SEJIN减速器整机的传动比以及传动效率，成功将SEJIN减速器的回差限制在60arcsec左右。2017年，王嘉宁等人为了完善啮合力的计算公式，提高RV减速器的拟合 刚度 ，分析了摆线轮修形对初始间隙以及啮合齿数的影响。

工作原理

原理主要在于将输入轴上的齿数少的 齿轮 啮合输出轴上的大齿轮来实现速度的降低,传动比即大小齿轮的齿数之比。 这一过程本质上是通过速度与扭矩的转换实现的“速度换力量”机制。

基本构造

减速机的主要部件组成有传动零件（齿轮或 蜗杆 ）、轴、轴承、箱体以及减速机附件等。其主要的结构有三大部分：

齿轮、轴及轴承组合

将小齿轮和轴组成在一起可称为 齿轮轴 ，一般来说，当轴直径和齿轮齿根圆直径的大小相差不是很大时，我们会选取齿轮轴的结构，将前者的直径记为 d，后者记为 df，则当 df-d≤（6～7）mn 时，采取齿轮轴结构。而当 df-d＞（6～7）mn 时，不能选取齿轮轴结构，而是将两者分开成两个零件。低速轴和大 齿轮 就不能是齿轮轴结构，其在轴与齿轮的固定上一般选择平键连接，并且利用轴肩、轴套和轴承盖来对轴上的零件进行轴向固定。

箱体

箱体作为减速机主要的构成部分之一，它需要承载所有零部件的压力，所以必须具备一定的强度和 刚度 。对于需要承受重载或者强冲击力的箱体，则其强度和刚度要求也会增加，其材料选择至关重要，通常用 灰铸铁 制造。而在一般生产线中，为了减少步骤，节约成本，直接用钢板焊接即可。箱体的上箱盖和下箱体则使用 螺栓 进行联接。 轴承座 的结构对于箱体的刚度的影响很大，为了保证其刚度，一般在轴承座上设计凸台，并在轴承口附近添加支撑肋。箱体底座一般是不平整的，这样可以减少加工面积，但是必须在保证平稳的前提下。

减速机附件

齿轮 、轴、轴承的组合设计和箱体结构、 刚度 及硬度的设计对减速机的正常运行有很大影响，除此之外减速机的正常工作还应该考虑以下几个方面：能加油、能排油、能检查油面高度以及箱盖与箱座能精确定位等。

（1）检查孔。在减速机的箱体上设有检查孔，通过检查孔可以向减速机中注入润滑油，并且可以检查各部分零件的情况。

（2）通气器。一般在减速机运行时，箱体内温度会升高，从而导致气体膨胀，压力增大，若没有设置通气器，则会使箱内外压力失衡，而使箱体内的润滑油 渗漏 ，导致不必要的损失。

（3）轴承盖。轴承盖的作用主要是固定轴系部件以及承载轴向载荷的作用力。轴承盖含有两种不同的结构，分别是凸缘式和嵌入式。嵌入式轴承盖的优点是零件数目较少，结构简单美观，但和凸缘式轴承盖相比，在拆装检查上较为繁琐。

（4）定位销。箱盖与箱座的连接需要固定，以防止在拆装过程中，人工的误差使 轴承座 孔的加工精度下降。在精加工之前，都应该安装定位销保持固定，保证精度要求。

（5） 油面 指示器。油面指示器用于检查内油池油面的高度，则为了保证指示高度的精度，一般要安装在较为平整的部位。并且为了保证油面指示器的准确度，油池内不能没有油。

（6）放油螺塞。油箱中一般设有放油螺塞，以便在放油时，可以排出油箱底部的油，并且在清洗油箱时，放油螺塞也可以方便排出污水，所以放油螺塞一般设置在底部，通常用螺塞将放油孔堵住，为了防止油箱 渗漏 ，造成损失，还应该添加垫圈。

（7）启箱螺钉。为了防止由于使用 密封胶 从而导致箱体难以开盖，一般情况下可以在加工时在连接处开1～2个螺孔，则可以通过旋入起箱螺钉来打开箱盖，避免因强制开盖而对箱体咋熬成损害，增加了系统的简便度。在使用起箱螺钉开盖时旋动启箱螺钉即可。

基本分类

减速机按传动原理可分为普通减速机和 行星 减速机两类。全部为 齿轮 系传动的称为普通减速机，主要是 行星 轮系传动的称为行星减速机。在没特别说明的情况下，减速机指的都是普通减速机。

普通减速机

普通减速机的形式很多，分类方法也各不相同。

（1）按传动的类型分为 圆柱齿轮减速机 、 圆锥齿轮 减速机、 蜗杆 减速机、圆锥-圆柱齿轮减速机和蜗杆-圆柱齿轮减速机等。过程设备上搅拌器的传动装置，在选用不到其他合适的减速机时，可直接或改装后采用圆锥齿轮减速机。

（2）按传动的 级数 分为一级、二级、三级和多级减速机。两级和两级以上的圆柱齿轮减速机的布置形式又有展开、分流式和同轴式等。尽管减速机有多种形式，但它们在结构上没有本质的差别，都是由 齿轮 、蜗杆和蜗轮、轴、轴承、箱体等基本零件配置而成，都需要考虑润滑、密封、调整等问题。

行星减速机

行星齿轮 减速机的突出特点是传动效率可以很高传动比范围广，传递功率也可以从几瓦到几十万千瓦，而体积和质量却比普通齿轮、 蜗杆 减速机小得多。行星减速机有渐开线 齿轮减速机 、 摆线 针轮减速机和 谐波 齿轮减速机等。它们都具有传动比大、结构紧凑、相对体积小等特点。但总的说，行星减速机结构比较复杂，对制造精度要求较高。但随着制造工艺的改进，行星减速机在化工生产中得到日益广泛的应用。 行星 减速机的类型很多，选择时应考虑结构尺寸、传动比范围、传递的功率和效率等因素。一般来说，转化机构传动比为负的 行星 轮系 总比转化机构传动比为正的行星轮系效率高，当传递功率较大时，需要优先考虑其效率。

应用领域

减速机广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药、医疗、美容、保健按摩、办公用品等行业。

工业生产线：减速机在工业生产线中被广泛用于各种机械设备的传动，如 输送带 、搅拌器、 包装机 、 卷取机 等。

交通运输 ：在交通运输领域，减速机被用于汽车的 变速箱 ，将 发动机 高速低 扭矩 的动力转换成车轮所需的低速高扭矩的动力。

电力传输：减速机在电力传输系统中用于风力 发电机 和 太阳能发电机 等 可再生能源 设备，将 风轮 或光伏板产生的高速运动转换成发电机所需的低速高扭矩。

机械制造：减速机广泛应用于各类机械设备，如 钻床 、 铣床 、 冲床 、 注塑机 等，以适配不同加工要求。

印刷设备 ：印刷设备中的减速机通常用于传动印刷 、送料辊等部件，确保 印刷过程 的精准和稳定性。

化工工艺：化工设备中的减速机常用于搅拌器、 搅拌桶 、混合设备等，以实现不同反应和混合过程的控制。

矿山设备：矿山设备中常使用减速机，如 输送机 、 提升机 、 破碎机 等，以适应不同 矿石 的处理和输送要求。

纺织机械：纺织机械中的减速机用于驱动纺纱机、 织布机 等，确保纺织过程的稳定和均匀。

农业机械 ：农业机械中的减速机用于驱动 收割机 、植保机、 拖拉机 等，以提高农业生产效率。

建筑工程 ：在建筑工程中，减速机用于 塔吊 、 搅拌车 等设备，以满足不同工地要求。

总的来说，减速机在工程和机械领域扮演着重要的角色，它们提高了机械设备的传动效率和稳定性，同时适应了不同领域的动力需求。

发展趋势

(1) 结构的简约化，重量的轻量化。以往，中国减速机 制造企业 往往采用粗放式的生产制造方式。近年来，随着技术的发展，原材料价格的上涨，减速机制造业已经致力于建设集约式生产模式。作为大型设备的 轧机 减速机由于要求高、体积大，在制造时相应的成本也不断提高，因而设计研发结构简约化、重量轻量化的减速机系列产品是发展趋势，而且可以以此来迅速提高减速机销售份额。降低生产成本，提高产品质量，优化售后服务已成为共识。

(2) 微型化、集成化发展。随着减速机技术的不断进步，工业制造技术的不断跨越，设备零部件有向微型化发展。相对而言，减速机配套装置，如电机， 马达 的小型化，微型化的设计和应用，不但方便了微型化发展的各种机械装置，如人型机器人等，而且为减速机的发展指明了方向。作为简单、可靠、经济的变速方式，必须做出与其主体设备相应的发展 ，否则将会有淘汰的危险。随着各种设备的集成化的高速发展，电机与减速机的集成化已经日臻成熟，小型化，微型化 减速电机 的出现就充分证明了这一点。

(3) 结构形式的多样化。减速机从最简单的圆柱直齿减速机发展开始，经过不断的发展和改进，现已经发展为 齿轮 式减速机、 蜗杆 式减速机和 行星齿轮 式减速机三大系列。随着科学技术的发展，将会有更合理的结构和样式出现，多样化是必然趋势。