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GEARBOX · REDUCER DESIGN

齿轮箱 · 减速机设计

传动比分配、齿面接触与齿根弯曲强度校核、轴系强度与挠度、轴承寿命、润滑密封、箱体刚度与散热——每个环节都算到位,不是"画出来能用就行"。
交付 3D 装配 + 全套零件图 + BOM + 强度计算书,加工厂拿到就能报价投产。

传动比 3–200:1
输出扭矩至 2000 N·m
轴承寿命校核
含强度计算书
三级硬齿面工业齿轮箱设计
INDUSTRIAL GEARBOX · 三级硬齿面 · i=87:1
SCOPE OF WORK

能承接的减速与传动方案

从标准减速机选型,到完全非标的箱体结构设计,都能做。也可以只做校核——把已有方案发来,我们算一遍再给结论。

01

一级 / 多级圆柱齿轮箱

展开式、同轴式、分流式布置的选型与设计。含传动比分配、中心距确定、齿宽与齿数配比优化,兼顾体积与噪声。

02

行星减速机设计

行星排齿数配比与装配条件校核、均载结构、行星架刚度与轴承布置。适合高扭矩小体积、同轴输出的场景。

03

蜗轮蜗杆减速机

大速比、可自锁场合的方案。导程角与自锁条件匹配、蜗轮材料配对、散热面积与热平衡计算。

04

微型减速箱(工具 / 机器人)

电动工具、服务机器人、自动门等小型传动:塑料齿轮与金属齿轮混合方案,控制成本同时保证寿命。

05

非标改型与进口替代

进口减速机停产、交期太长或价格过高时的替代设计:接口与安装尺寸完全兼容,内部结构按国内加工能力重新优化。

06

传动方案校核与故障诊断

已有方案复算:强度够不够、发热是否超限、轴承选型是否合理。也接现场故障分析——断轴、点蚀、漏油、异响。

ENGINEERING CHECK

设计过程中会逐项核对的清单

减速机失效往往不是因为齿轮画错了,而是某个被忽略的环节超了限。下面是我们在设计阶段逐条过一遍的项目。

强度与寿命

  • 齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度校核(含最小安全系数)
  • 轴的弯扭合成强度、危险截面安全系数
  • 轴的挠度与偏转角(影响啮合偏载与轴承寿命)
  • 滚动轴承额定寿命 L10h 计算与选型
  • 键连接、花键、过盈配合的传递能力校核

运行可靠性

  • 箱体刚度与轴承孔同轴度、端面垂直度
  • 润滑方式选择(脂润滑 / 油浴 / 飞溅 / 强制循环)与油量
  • 密封结构(骨架油封 / 迷宫 / O 形圈)与防尘
  • 热平衡计算:连续运行油温不超过 80℃
  • 装配工艺性:轴承压装路径、调整垫片、注排油口位置
传动比范围单级 3–8:1;多级 / 行星 10–200:1
输出扭矩约 5 – 2000 N·m(按结构可扩展)
传动效率圆柱齿轮 96–98%;行星 94–97%;蜗轮蜗杆 60–85%
轴承寿命L10h ≥ 10000 h(按工况可提高要求)
噪声目标一般 ≤ 70 dB(A),精密场合 ≤ 62 dB(A)
回差行星结构可控制在 8–30 arcmin
润滑方式脂润滑 / 油浴 / 飞溅 / 强制循环
防护等级IP54 – IP65
常用齿轮材料40Cr 调质 / 20CrMnTi 渗碳淬火 / 45钢 / 铸铁 / 工程塑料
箱体材料HT250 铸件 / 铝合金压铸 / 钢板焊接
DELIVERABLES

交付内容

一套完整的减速机技术文件包,加工厂与装配部门都能直接用。

3D 总装与零件模型

完整装配体(含标准件、轴承、密封件)+ 全部零件模型,原生格式与 STEP 通用格式各一份。

全套 2D 零件图

箱体、齿轮、轴、端盖等全部零件图,标注尺寸公差、几何公差、粗糙度与热处理要求。

BOM 与外购件清单

零件明细表含材料、数量、标准件型号,轴承与油封给出推荐品牌与采购型号。

强度计算书

齿轮强度、轴强度、轴承寿命、热平衡的计算过程与结论,需要时可作为技术评审材料。

WORKFLOW

合作流程

先确认工况与接口,再谈结构。需求阶段说清楚,后面能省大量返工。

STEP 01

需求与工况确认

输入转速、负载特性、所需输出扭矩与转速、安装空间与接口尺寸、连续或间歇工作制。

STEP 02

方案与选型

确定传动形式与级数、传动比分配、齿轮材料与热处理,输出方案说明与初步外形尺寸。

STEP 03

详细设计

齿轮与轴系详细建模、轴承与密封选型、箱体结构与润滑设计,同步完成强度校核。

STEP 04

出图与评审

输出全套图纸与 BOM,与你的装配、采购一起过一遍图纸,确认加工可行性。

STEP 05

打样与批产支持

协助对接加工厂、跟进首件、装配调试阶段的技术支持,直到样机跑起来。

GEARBOX CASES

减速与传动案例

以下为部分项目的技术要点呈现,具体参数与客户信息受保密协议约束。

齿轮传动三级硬齿面工业齿轮箱设计

输送设备 · 三级硬齿面齿轮箱

总传动比 87:1,展开式布置。含轴系弯扭校核、轴承寿命计算与热平衡核算,交付全套图纸后客户直接下单投产。

i=87:140Cr调质效率96%含计算书
齿轮传动行星减速机构剖视设计

电动工具 · 行星减速机构

空间受限下的高减速比方案:两级行星排配比校核,内齿圈与行星架一体化设计,输出同轴且回差控制在 20 弧分内。

两级行星i=24:1回差20′粉末冶金
齿轮传动小型减速箱爆炸装配设计

包装线 · 小型减速箱国产化替代

进口减速箱停产,按原安装接口重新设计内部结构,改用国内常规加工工艺,成本下降约四成且交期缩短至三周。

接口兼容成本-40%三周交付含BOM
齿轮传动蜗轮蜗杆减速箱油浴润滑设计

升降机构 · 蜗轮蜗杆减速箱

断电自锁需求下的导程角设计,蜗轮锡青铜配对淬硬蜗杆,油浴润滑与散热面积核算,连续运行实测油温 68℃。

i=40:1自锁油温68℃IP55
FAQ

关于减速机设计,客户最常问的

Q要做一台非标减速机,需要提供哪些信息?

四件事说清楚就能开工:① 输入动力(电机功率、转速);② 输出要求(转速或扭矩、启动负载特性);③ 安装条件(空间尺寸、输入输出轴向、安装方式);④ 工作制(连续还是间歇、每天运行时长、环境温度)。有旧设备照片或实物更好。

Q能不能不设计整箱,只帮我算一下强度?

可以,我们接单独校核的委托。把你的方案、齿轮参数与工况发来,我们复算齿面接触强度、齿根弯曲强度、轴强度与轴承寿命,给出结论与改进建议,报告形式交付。

Q进口减速机停产了,能替代吗?

这是我们做得比较多的一类。关键是把安装接口(法兰孔位、轴伸尺寸、键槽、中心高)完全对上,内部结构按国内加工能力重新设计。通常成本能降三到五成,交期也比进口件短得多。

Q齿轮箱发热、漏油、异响,你们管吗?

管。这类现场问题先做失效分析:热平衡是否超限、密封结构是否合理、齿形与啮合是否有偏载。多数问题通过调整润滑量、改密封形式、修形或修正中心距就能解决,不必推翻整机重来。

Q设计周期与费用?

单一齿轮副或简单减速箱约 1–2 周;完整箱体设计(含计算书与全套图纸)约 3–5 周,视复杂程度而定。费用按工时与复杂程度评估,微信说明需求后 48 小时内给出报价与周期。

Q图纸的保密怎么处理?

可以签保密协议(NDA),交付文件带水印与项目编号,不对外展示客户信息。案例展示中涉及客户的内容也会隐去型号与参数。

把工况发过来,先出方案再谈价

告诉我们输入转速、输出要求和安装空间,我们给出传动形式与初步尺寸建议,确认方向后再进入详细设计。

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无论是新设计、进口替代还是故障诊断,说清楚工况与诉求即可。支持签署保密协议。

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