摘 要:本文介紹了在煤礦生產(chǎn)中如何提高行星減速機(jī)的使用壽命,降低生產(chǎn)成本,減輕重復(fù)維修的重?fù)?dān),提高生產(chǎn)效率,高效安全生產(chǎn)的問題。
關(guān)鍵詞:行星減速機(jī);使用壽命;齒輪;轉(zhuǎn)速;潤滑
隨著行星傳動技術(shù)的迅速發(fā)展,憑借行星減速機(jī)的體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,承載能力大,傳動效率高,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),抗沖擊能力強(qiáng),傳動比大,可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解等眾多優(yōu)勢。行星減速機(jī)在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
尤其在煤礦安全生產(chǎn)中起著重要的作用,掘進(jìn)機(jī)等多種大型設(shè)備都需要且頻繁的用到行星減速機(jī),因此關(guān)于改善承載能力,提高行星減速機(jī)使用壽命成了重要的討論話題。行星傳動中,往往較弱環(huán)節(jié)在齒輪的傳遞上,為提高減速機(jī)承載能力,故需要提高漸開線圓柱齒輪在重載下的使用性能,滿足重載的需求。重載齒輪傳動中,內(nèi)外嚙合齒輪副必須滿足強(qiáng)度、使用壽命和嚙合質(zhì)量要求,普通的設(shè)計(jì)已不能達(dá)到使用要求。
根據(jù)實(shí)際提出以下幾點(diǎn)建議,供參考學(xué)習(xí)。
1 增大齒輪模數(shù)、增大齒形角
減速機(jī)外徑尺寸要保持不變,需要增大承載能力,可以采用合理增大齒輪模數(shù),減低齒輪齒數(shù)來滿足。大模數(shù)齒輪可以提高齒輪抗彎強(qiáng)度,抗彎強(qiáng)度是齒輪承載能力的重要指標(biāo)。同時也可以增大嚙合角a′,嚙合角增大有利于增大綜合曲率半徑,減少赫茲應(yīng)力,起到提高承載能力的作用。
2 變位系數(shù)的調(diào)整
為了提高齒輪的承載能力,必須分析齒輪傳動的失效原因及破壞方式,找出主要矛盾,從而確定選擇變位系數(shù)的基本原則。行星減速機(jī)一般采用硬齒面(HB<350)齒輪。對于硬齒面閉式齒輪傳動,其主要危險是在循環(huán)應(yīng)力的作用下齒根的疲勞裂紋逐漸擴(kuò)展而造成齒根折斷。但是,實(shí)際上也有許多硬齒面齒輪傳動因齒面點(diǎn)蝕剝落而失去工作能力的。因而,對這種齒輪傳動,應(yīng)盡量增大傳動的嚙合角a(即盡量增大總變位系數(shù)),這樣不僅可以提高接觸強(qiáng)度,還能增大齒形系數(shù)值,提高齒根的彎曲強(qiáng)度。必要時還可以適當(dāng)?shù)姆峙渥兾幌禂?shù),使嚙合齒輪變位系數(shù)相等,即達(dá)到兩齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度大致相等。正確的選擇變位系,可使齒輪承載能力提高20-30%。
3 齒輪精度與誤差
齒面強(qiáng)度不僅與齒輪精度等級有關(guān),而且與基節(jié)誤差的絕對值有關(guān)。若齒輪具有最大基節(jié)誤差,則加在輪齒上的滾動壓力也最大,所引起的點(diǎn)蝕破壞也最嚴(yán)重。故需要嚴(yán)格控制。
4 增大齒圈許用接觸應(yīng)力
在行星減速機(jī)機(jī)傳動中,往往內(nèi)齒圈比外齒輪硬度要低,材料也不相同,加工熱處理工藝上也有差距。行星減速機(jī)校核強(qiáng)度通常是校核太陽輪-行星輪的傳動接觸應(yīng)力(滿足傳動接觸應(yīng)力小于太陽輪行星輪許用接觸應(yīng)力);太陽輪-行星輪彎曲應(yīng)力(滿足彎曲應(yīng)力小于許用彎曲應(yīng)力);行星輪-內(nèi)齒輪傳動接觸應(yīng)力(滿足傳動接觸應(yīng)力小于行星輪內(nèi)齒圈許用彎曲應(yīng)力)。齒圈許用接觸應(yīng)力通常是最先失效。故,要想增大承載能力,就要保證齒圈許用接觸應(yīng)力。
5 齒根噴丸強(qiáng)化
齒輪彎曲強(qiáng)度與齒根表面狀況關(guān)系很大。特別是滲碳淬火齒輪的齒根部位表面存在脫碳層等缺陷,難以保證殘余壓應(yīng)力,使齒根彎曲疲勞強(qiáng)度降低。此時采用齒根表面噴丸處理除掉缺陷層,可以保證齒根彎曲強(qiáng)度,提高疲勞強(qiáng)度。
6 增加齒寬
在傳動外徑要求不變時,適當(dāng)增加內(nèi)部齒輪寬度,可以有效的加大齒輪的承載能力,提高減速機(jī)的承載力矩。同時,可以減少恒定扭矩下的單位負(fù)荷。同時可以降低輪齒撓曲,減少噪聲激勵,起到降低傳動噪聲的作用。齒寬系數(shù)過大,可能會導(dǎo)致小齒輪剛性差,變形大,在齒寬上造成偏載,不能保證接觸精度。通常圓柱齒輪齒寬系數(shù)為0.4~0.8。
參考文獻(xiàn)
[1]機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
[2]行星齒輪傳動設(shè)計(jì)
作者簡介:楊龍偉(1988,12-),畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè),現(xiàn)任黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司峻德煤礦大修廠技術(shù)員。