引言
齒輪減速器因其效率高，工作耐久，維護方便，而得到廣泛應用。齒輪減速器的需求量隨著科學技術(shù)和國民經(jīng)濟的發(fā)展越來越大，同時用戶對齒輪減速器的質(zhì)量要求也越來越高，但傳統(tǒng)的齒輪減速器設計往往僅局限于某一具體產(chǎn)品，從零件設計入手，逐步完成整機設計，除少量標準件外，幾乎是全新的，生產(chǎn)上及技術(shù)上的繼承性很差．且新產(chǎn)品設計周期長，工藝裝備及生產(chǎn)準備工作量大，生產(chǎn)線也需作較大的調(diào)整，若仍采用傳統(tǒng)的單一產(chǎn)品設計方法是遠遠滿足不了市場多樣化的需求的，會被激烈的市場競爭所淘汰，產(chǎn)品的綜合技術(shù)經(jīng)濟效益也很難得以提高，產(chǎn)品質(zhì)量也很難達到消費者的滿意程度。采用模塊化設計不失為解決上述問題的最佳選擇。
1.模塊化設計及其主要特點
在發(fā)達資本主義國家，模塊化設計已經(jīng)發(fā)展成為了一種被廣泛采用的先進的設計方法。模塊化設計的中心思想在于將系統(tǒng)根據(jù)功能分解為通用模塊和為實現(xiàn)多樣化效果的專用模塊，應對這兩部分對產(chǎn)品進行科學合理的組合，這種組合對促新產(chǎn)品產(chǎn)生和促進產(chǎn)品多樣化都具有重要作用，在機械產(chǎn)品中所謂模塊就是一組具有同一功能和結(jié)合要素，但性能和結(jié)構(gòu)不同，卻能互換的單元。模塊化設計是將產(chǎn)品上同一功能的單元設計成具有不同性能，可以互換的模塊，選用不同的模塊即可組成不同類型，小同規(guī)格的產(chǎn)品。
模塊化設計的基本原則是力求以少數(shù)模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，在不斷順應市場變化趨勢，滿足用戶要求的基礎上，提高產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)頻的生產(chǎn)成本。模塊化設計的方式主要有四種：
第一種是橫系列模塊化設計，所謂橫系類模塊設計是在不改變產(chǎn)品主要參數(shù)的基礎上，利用模塊發(fā)展變型產(chǎn)品。橫系列模塊化設計較其他模塊化設計更加簡單普遍，它通過在基型品種上更換或添加模塊，形成新的變型品種。
第二種是縱系列模塊化設計。是指對不同主要參數(shù)的基型產(chǎn)品進行模塊化設計，設計比較復雜?？v系列模塊系統(tǒng)中產(chǎn)品功能及原理方案相同，結(jié)構(gòu)相似，但隨著主參數(shù)的變化，不僅尺寸規(guī)格改變，而且動力參數(shù)也相應變化。因此當主要參數(shù)變化較大時，必須對縱系列產(chǎn)品劃分合理區(qū)段，同一區(qū)段內(nèi)模塊通用。
第三種是全系列模塊化設計，全系列模塊化設計中包含了縱系列與橫系列兩種模塊化設計。
第四種是跨系列模塊化設計，跨系列模塊系統(tǒng)中具有相近動力參數(shù)的不同類型產(chǎn)品，跨系列模塊化設計有兩種模塊化方式：一種是在相同的基礎件結(jié)構(gòu)上選用不同模塊組成跨系列產(chǎn)品；另一種是基礎件不同的跨系列產(chǎn)品中具有同一功能的零部件選用相同功能模塊。
2.采用模塊化設計產(chǎn)品具有下列優(yōu)點
模塊化設計方式在產(chǎn)品中的應用加速了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。一種新產(chǎn)品的出現(xiàn)往往是將先進的技術(shù)引入到產(chǎn)品生產(chǎn)加工的某一工藝當中，采用模塊化設計的產(chǎn)品在不同模塊中更易引入新技術(shù)、新工藝。
模塊化設計縮短了產(chǎn)品設計和制造的周期。模塊化設計更加符合市場對產(chǎn)品需求的不斷變化，針對市場需求，只需將產(chǎn)品中的某一模塊的設計進行改變，更新出一種新的模塊，既可以滿用戶所需的新產(chǎn)品。與此同時，由不同模塊設計而成的產(chǎn)品，對不同模塊可以分開加工制造，這樣既提高了加工速度，也提高了加工質(zhì)量，再縮短制造周期的同時，使模塊設計產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠。
模塊化設計在產(chǎn)品中的應用可以降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品設計模塊化后，同一模塊可比應用到數(shù)種產(chǎn)品之中，便于對此種模塊進行大規(guī)模生產(chǎn)，先進的生產(chǎn)工藝和組成技術(shù)被廣泛的應用，可以極大的縮短加工用時，降低勞動成本進而降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。
模塊化設計便于產(chǎn)品的維修，在產(chǎn)品出現(xiàn)故障時，只需對發(fā)事故障的模塊進行維修便可恢復產(chǎn)品的使用性能。產(chǎn)品更新?lián)Q代速度逐步加快，但這種淘汰速度對模塊化設計類產(chǎn)品的影響較小，產(chǎn)品雖然淘汰，但組成產(chǎn)品的各個模塊并不一定淘汰，這些模塊還可以應用到新產(chǎn)品的組合中，從某種意義上講，模塊化設計具有節(jié)約生產(chǎn)資料的重要作用。采用模塊化結(jié)構(gòu)還有利于迅速發(fā)展產(chǎn)品品種，滿足多樣化需求。
模塊化產(chǎn)品的可靠性較一般產(chǎn)品的可靠性更高，對產(chǎn)品采用模塊化設計對產(chǎn)品的功能劃分及模塊設計進行了精心研究，保證了模塊的性能，使產(chǎn)品的可靠性與穩(wěn)定性得以提升。
3.模塊化設計在齒輪減速器中的應用
3.1齒輪減速器的模塊設計
模塊設計時，對其接合的部位要有比較多的考慮，這是因為模塊存在各種方式的組合，因此必須進行合理的加工與裝配，為了方便對其進行維護和更換對模塊應該使用標準化生產(chǎn)，使模塊保證大致相等的壽命。
第一箱體模塊，有著不相同的速比和相同的中心距。二級使用的箱體模塊和三級使用的箱體模塊是相同的。原箱體高速級孔在進行二級傳動時不需要封死或鏜出。當高速級使用圓錐齒輪進行傳動時或者當輸出軸需要垂直于輸入軸的時候，可以通過在輸入端安裝側(cè)蓋而使用原來基本箱體。為了在不同的場合進行安裝可以在箱體內(nèi)增加減速器來增加箱體的靈活性的。
第二齒輪模塊，為了使各系列箱體之間齒輪的互換程度最大限度的提高，應該對各級傳動齒輪的技術(shù)參數(shù)進行相應的設置，中心距和速比各不相同的傳動齒輪和需要互換的中心距和速比傳動齒輪一樣也需要進行互換。通過角度變位使齒輪獲得標準中心距，進一步優(yōu)化相應的參數(shù)。以單級齒輪為基礎，其他各級齒輪可以從單機齒輪中選取，從而實現(xiàn)齒輪通用化。
第三軸模塊，根據(jù)軸承和密封圈等零部件以及軸承之間的裝配順序來確定軸模塊的設計。為了實現(xiàn)各個模塊的通用，不同尺寸的軸和傳動比不同也要盡量選擇使用尺寸和結(jié)構(gòu)相同的軸。
3.2技術(shù)文件的編制
因為產(chǎn)品金額所建立的模塊化設計在一般情況之下是沒有直接的聯(lián)系的，所以在進行制定技術(shù)文件的時候必須對此留心將功能各不相同的模塊進行相應的聯(lián)系。制定的技術(shù)文件應該包括以下的內(nèi)容：制定關系表，說明減速器配置和模塊組合之間的關系，同時說明各個系列的模塊的種類和數(shù)量；編寫目錄列表，對所有的產(chǎn)品的模塊和模塊組的組成；制作裝箱單和合格證明書，制定相關的規(guī)章，規(guī)定驗收條件和制造標準；根據(jù)不同的模塊和產(chǎn)品各自的特點編寫使用說明書。
4.結(jié)束語
通用模塊具有可提前規(guī)劃和批量生產(chǎn)的特點，而構(gòu)成模塊化齒輪減速器的箱體、齒輪大部分都是通用模塊僅僅有少量的專用模塊。這樣，在進行齒輪減速器的生產(chǎn)時，可以大量使用實現(xiàn)制造好的通用模塊，只需要對少數(shù)的專用零部件進行生產(chǎn)，再將這兩者和采購的標準件進行組裝，這樣可以大大減少齒輪減速器的生產(chǎn)時間，降低生產(chǎn)成本，提高針對市場的靈活性和適應性，最終使得該產(chǎn)品在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢，模塊化設計需要進行大量的實踐和摸索，進行新陳代謝，大量不能適應市場需求的模塊被淘汰同時一些優(yōu)秀的設計大浪淘沙獲得了保留，從而使模塊化設計逐步的完善和不斷的深化。