行星齒輪減速機(jī)新型輸送機(jī)減速設(shè)施齒輪革新研討
1概述E404BC型帶式輸送機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng))是用于寶鋼集團(tuán)原燒地區(qū)室送料帶式輸送機(jī)中的裝置,這是從日本進(jìn)口的產(chǎn)品,在寶鋼多條流水生產(chǎn)(Produce)線(xiàn)上使用。該在使用中發(fā)生數(shù)起齒輪斷齒事故,直接影響(influence)了生產(chǎn)的正常運(yùn)行,為此,我們對(duì)該的斷齒原因進(jìn)行了分析,并提出解決辦法,改進(jìn)后的經(jīng)實(shí)際使用,取得了滿(mǎn)意效果。
2齒輪失效原因分析該的結(jié)構(gòu)。及其齒輪的主要技術(shù)參數(shù)。
為了掌握(熟知并能運(yùn)用) 實(shí)際情況(Condition),了解該斷齒的真正原因,為今后的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。我們一方面對(duì)該進(jìn)行測(cè)繪,從結(jié)構(gòu)和尺寸上分析其合理性,并確保改進(jìn)后的與原流水生產(chǎn)線(xiàn)安裝位置(position )和空間匹配。另一方面,對(duì)斷齒齒輪及已有出現(xiàn)問(wèn)題跡象的零件(包括重要的軸、套等)進(jìn)行材料、熱處理(chǔ lǐ)工藝和金相組織等方面的分析,了解其產(chǎn)生問(wèn)題的根源,并對(duì)實(shí)際生產(chǎn)使用情況進(jìn)行調(diào)研。根據(jù)以上工作所得到的數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)對(duì)其重要的零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算,并進(jìn)行全面分析。我們認(rèn)為該產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因有:
?。?)該產(chǎn)品由日本引進(jìn)時(shí),沒(méi)有充分考慮(consider)我國(guó)實(shí)際使用工況,而考慮經(jīng)濟(jì)等因素(factor)較多。
?。?)在實(shí)際生產(chǎn)(Produce)中,送料帶式輸送機(jī)經(jīng)常在連續(xù)超載工況下工作,因此,要求的設(shè)計(jì)裕度大,而該齒輪強(qiáng)度(strength)裕度不足,只能在額定載荷下工作。
3改進(jìn)設(shè)計(jì)我們?cè)谠摰母倪M(jìn)設(shè)計(jì)中主要采取了以下措施(指針對(duì)問(wèn)題的解決辦法):
(1)齒輪材料采用優(yōu)質(zhì)低碳(Low carbon)高強(qiáng)度合金鋼,滲碳淬火,使齒面硬芯部韌性高,以提高承載能力。
齒輪(Gear)的損壞的主要形式有斷齒、點(diǎn)蝕、剝落、磨損和膠合等,一般地說(shuō)斷齒、點(diǎn)蝕、剝落都是因齒輪承受的交變應(yīng)力超過(guò)了材料的疲勞極限所致。行星齒輪減速機(jī)相對(duì)其他減速機(jī),行星減速機(jī)具有高剛性,高精度(單級(jí)可做到1分以?xún)?nèi)),高傳動(dòng)效率(單級(jí)在97%-98%),高的 扭矩/體積比,終身免維護(hù)等特點(diǎn)。該進(jìn)口齒輪的材料是42CrMo或35CrM o,屬于中碳合金(alloy)鋼,材料中的Cr可以增加鋼的淬透性,還能提高滲層的耐磨性。Mo更能增加鋼的淬透性,并且有抗回火脆性的優(yōu)點(diǎn)。采用的熱處理方式方法為:調(diào)質(zhì)處理,再齒面高頻淬火,齒面硬度HRC48 53(或HRC40 45),芯部硬度HB240 285(或HB230 269)。
斷齒是齒輪的彎曲強(qiáng)度不夠所致。提高其彎曲強(qiáng)度的方法主要有:增大齒輪寬度;增大齒輪的模數(shù);選用高強(qiáng)度材料。由于該齒輪的中心距、外形尺寸和安裝尺寸都已確定,我們只能采用高強(qiáng)度材料來(lái)提高齒輪的彎曲強(qiáng)度。改進(jìn)后的齒輪材料為淬透性極佳的20CrM nT i,齒面滲碳(C)整體淬火(quenching),齒面硬度(Hardness)HRC58 62,芯部硬度HRC32 36.
?。?)從結(jié)構(gòu)上采用挖根大圓弧齒輪(Gear),避免齒根應(yīng)力集中,提高折疊強(qiáng)度(strength)。
斷齒一般均在沿齒根拉伸側(cè)斷裂(fracture),所以在齒根采用挖根大圓弧,磨齒時(shí)就可以避免產(chǎn)生磨削臺(tái)階,保留了滲碳(C)淬火(quenching)時(shí)產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力,這樣應(yīng)力疊加后齒根實(shí)際折疊應(yīng)力下降(descend),從而提高了齒輪(Gear)的彎曲強(qiáng)度和疲勞壽命。齒輪減速電機(jī)1、R系列同軸式斜齒輪減速機(jī)結(jié)合國(guó)際技術(shù)要求制造,具有很高的科技含量2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過(guò)載能力高,功率可達(dá)132KW; 3、能耗低,性能優(yōu)越,減速機(jī)效率高達(dá)95%以上;4、振動(dòng)小,噪音低,節(jié)能高;5、選用優(yōu)質(zhì)鍛鋼材料,鋼性鑄鐵箱體,齒輪表面經(jīng)過(guò)高頻熱處理;6、經(jīng)過(guò)精密加工,確保軸平行度和定位軸承要求,形成斜齒輪傳動(dòng)總成的減速機(jī)配置了各種類(lèi)電機(jī),組合成機(jī)電一體化,完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特性。
(3)磨齒后,對(duì)齒面進(jìn)行強(qiáng)化噴丸處理,以消除磨削裂紋,增加表面壓應(yīng)力,提高齒輪(Gear)耐磨性和使用壽命。
?。?)為保證的實(shí)際加工質(zhì)量,在生產(chǎn)中采用加工質(zhì)量跟蹤檢驗(yàn)法,對(duì)不合格的半成品或產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)救性加工或報(bào)廢,并出具檢驗(yàn)報(bào)告。硬齒面齒輪減速機(jī)為達(dá)到特別低的輸出轉(zhuǎn)速,可以通過(guò)兩個(gè)齒輪減速機(jī)相聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)采用這種傳動(dòng)方案時(shí),可配置電機(jī)的功率必須依賴(lài)于減速機(jī)的極限輸出扭矩,而不能通過(guò)電機(jī)功率來(lái)計(jì)算減速機(jī)的輸出扭矩。
我們對(duì)改進(jìn)前后的齒輪強(qiáng)度進(jìn)行了對(duì)比??煽闯?,改進(jìn)后的E404(死頁(yè)面)BC的強(qiáng)度裕度可提高30%左右。