行星齒輪減速機切頭飛剪主的整體分析
1 主組成及工作原理
1.1 飛剪主組成
切頭飛剪主由兩級斜齒圓柱齒輪(Gear)、飛輪、箱體等組成,其中小齒輪為鍛造齒輪,大齒輪為焊接齒輪。斜齒圓柱齒輪具有加工工藝簡單、加工精度高、效率(efficiency)好、裝配(assemble)維護修理方便等優(yōu)點。
1.2 飛剪主工作特性
當接到剪切指令后,電機通過減速機帶動飛剪本體中的上、下轉轂開始工作。上下轉轂中各帶有上、下剪刃,上、下剪刃分別先后切入(qiē rù)并剪斷帶坯,然后制動,等待下一次剪切。飛剪具有瞬時、不連續(xù)(Continuity)的工作特點。當飛剪剪刃完成從切入帶坯到剪斷帶坯這個瞬時動作,需要很大的剪切力和動能,飛剪工作所需要的動能僅靠飛剪系統(tǒng)本身是無法滿足的,所以在減速機高速軸上安裝飛輪,由減速機輸入軸上的飛輪和各級齒輪在轉動中儲存巨大動能來補充系統(tǒng)動能。
1.3 飛剪主工作原理
由上述可知,較低的電機扭矩和較高的電機轉速通過連軸器傳輸到減速機輸入軸上,再經減速機內部的兩級"嚙合(niè hé) "齒輪(Gear)副的減速增力作用,經
由輸出軸把比較高的扭矩與較低的轉速輸出到飛剪本體上,驅動飛剪工作。
2 主設計要點
2.1 件設計飛剪主在工作過程中,各級齒輪的齒面接觸強度和齒根彎曲強度瞬間較大,在施工設計中應充分重視。以我們設計的1780mm熱連軋機組的飛剪主減速機第一級小齒輪為例,核算(hé suàn)其齒面強度。
該減速機(Retarder)的齒面接觸、齒根彎曲強度完全滿足理論要求,該減速機完全能夠正常工作。雖然對于一般的減速機來說,這種應力計算值與許用值較接近的情況是需要慎重考慮(consider)的,但是鑒于飛剪減速機不連續(xù)(Continuity)工作的特點,這是允許的。
對于飛剪主這種高強度要求的設備(shèbèi),應該非常重視其加工精度和熱處理要求。小齒輪(Gear)要求齒面滲碳淬火,齒面硬度(Hardness)與芯部硬度都有較高的要求,加工精度要求達到6級精度,齒面磨齒,光潔度0.8;材料(Material)選擇(xuanze)要求機械性能好、淬透性強,一般為17Cr2Ni2Mo.大齒輪為焊接結構,熱處理相對較難,若要求大齒輪的齒部滲碳淬火,就受相關設備的工作能力限制,非常不容易實現,大齒輪的齒數比小齒輪齒數多,輪齒工作頻率(frequency)比小齒輪少,通常大齒輪的齒部進行調質處理,硬度達到中硬齒面即可,加工精度要求達到6級精度,齒面磨齒,光潔度0.8,材料選擇要求機械性能好、調質性強,一般為30Cr2Ni2Mo.
2.2 箱體結構
飛剪在工作時產生很大的沖擊和震動,所以減速機(Retarder)的箱體結構需要具有良好的穩(wěn)固性,基于這一點,飛剪減速機的軸承(bearing)座與底座設計成為一個整體,有別于一般減速機軸承座與底座通過鋼板焊合連接結構。齒輪減速電機利用各級齒輪傳動來達到降速的目的.減速器就是由各級齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動大齒輪就能達到一定的減速的目的,再采用多級這樣的結構,就可以大大降低轉速了。這種設計雖然使得減速機的重量有所增加,但是其剛性也大大提高,減速機工作的安全性得到保障(起保障作用的事物)。在設計箱體結構時,并非不考慮(consider)經濟性。飛剪減速機的箱體一般采用這種L型結構,與長方形箱體相比最顯著的優(yōu)點就是節(jié)約了空間,減少了重量。另外,由于增加了鋼板A,使得承受縱向沖擊的鋼板由2塊增加到了3塊,剛性也比長方形箱體有所提高。
由于以前國外設計的圖紙一般都采用矩形箱體(BOX),為了增加穩(wěn)定性,軸承(bearing)座厚度相應提高,連接軸承座的鋼板的厚度隨之增加,使整個箱體結構復雜、重量重、在低速齒輪處浪費了空間、增加了制造成本。另外,箱體改為L形還可以將低速軸處大齒輪的支撐由不對稱改為對稱,這樣提高了齒輪的嚙合精度,使減速機(Retarder)運行更平穩(wěn)。我們設計的1780mm熱連軋機組飛剪主減速機設計中,通過優(yōu)化設計,確定了具有良好的實用性、經濟性的箱體結構,減輕了重量,節(jié)約了成本,結構更趨于合理。在實際使用中也取得了良好的效果。
3 結語
切頭飛剪主無論是從其在軋線中所起到的作用,還是從它本身的加工生產上看,都是非常特殊和重要的。行星齒輪減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數之比,就是傳動比。隨著減速機行業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多的企業(yè)運用到了減速機。齒輪減速電機利用各級齒輪傳動來達到降速的目的.減速器就是由各級齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動大齒輪就能達到一定的減速的目的,再采用多級這樣的結構,就可以大大降低轉速了。希望通過(tōng guò)本文的闡述(expound),能對感興趣的讀者有一些參考作用。