1問題的提出
　　裝置是大多數(shù)機(jī)械設(shè)備必不可少的重要部件，其性能直接決定著整臺(tái)設(shè)備的性能和質(zhì)量，隨著機(jī)械工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)裝置的要求越來越高，對(duì)于從事機(jī)械設(shè)計(jì)的工程設(shè)計(jì)人員而言，這就意味著兩方面的要求：其一，掌握(熟知并能運(yùn)用) 和應(yīng)用先進(jìn)，合理的形式；其二，掌握和應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)手段和方法。漸開線齒輪行星是近三十年來迅速發(fā)展和應(yīng)用起來的新型的齒輪形式之一，在各種機(jī)械中得到了廣泛(extensive)的應(yīng)用。
　　行星齒輪與其他形式的齒輪相比有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
　　①結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，功率（指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少）大，承載能力高；
　?、谛矢?，工作可靠，在結(jié)構(gòu)布局合理的情況下，其效率可達(dá)到97%～99%；
　　③比大，并可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解，有級(jí)變速和無級(jí)變速。行星齒輪減速機(jī)利用各級(jí)齒輪傳動(dòng)來達(dá)到降速的目的.減速器就是由各級(jí)齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動(dòng)大齒輪就能達(dá)到一定的減速的目的,再采用多級(jí)這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了。
　　2滾動(dòng)軸承(bearing)預(yù)緊原理。
　　滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是指采取一定的措施（指針對(duì)問題的解決辦法)，使安裝好的軸承中的滾動(dòng)體和內(nèi)，外圈之間產(chǎn)生一定量的預(yù)變形，以保持內(nèi)，外圈處于壓緊狀態(tài)。軸承的預(yù)緊有兩種：徑向預(yù)緊和軸向預(yù)緊。軸承預(yù)緊的目的是：增加支承的剛性；消除軸承的游隙，提高軸旋轉(zhuǎn)精度；減小振動(dòng)和噪聲；對(duì)高速軸承，防止由于慣性力矩引起的滾動(dòng)體相對(duì)內(nèi)，外圈的滑動(dòng)。對(duì)支承的剛性的要求，是多數(shù)軸承需要預(yù)緊的主要原因。預(yù)緊原理如下：對(duì)角接觸球軸承，軸向變形與軸向負(fù)荷之間的關(guān)系如下。
　　δa=KaFa2/3（1）
　　式中：δaDDD軸承內(nèi)，外圈軸向相對(duì)位移量，即軸承的軸向變位，mm；FaDDD作用于軸承上的軸向負(fù)荷，N；KaDDD軸承的彈性變形常數(shù)。對(duì)角接觸球軸承，因其實(shí)際接觸角是隨軸向負(fù)荷而變化，所以Ka不是常數(shù)。
　　根據(jù)式（1），可做出每個(gè)軸承的負(fù)荷D變位曲線（Curve）。
　　可看出，當(dāng)單個(gè)軸承沒有預(yù)緊時(shí)，在Fa的作用下，軸承的軸向變位為δa1.而軸承事先有預(yù)緊負(fù)荷Fa0時(shí)，則在同樣Fa大小作用下，軸承的軸向變位為δa2，顯然δa2　　在圓錐滾子軸承中，軸向變位與軸向負(fù)荷之間的關(guān)系為：δa=KaF0.9a（2）
　　由公式（2）看出，單個(gè)圓錐滾子軸承的軸向變位與軸向負(fù)荷近似為線性關(guān)系。因此單個(gè)圓錐滾子軸承不能用預(yù)緊的方法增加其剛度。但是成對(duì)安裝的圓錐滾子軸承可以提高支承剛度。兩個(gè)角接觸軸承或圓錐滾子軸承，在內(nèi)向排列或外向排列成對(duì)安裝時(shí)，采用預(yù)緊的方法，可以提高整個(gè)支承系統(tǒng)的剛度。
　　3NGW型行星工作性能試驗(yàn)。
　　我們選擇NGW11型標(biāo)準(zhǔn)行星為實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，來檢驗(yàn)轉(zhuǎn)臂軸承在不同預(yù)緊負(fù)荷下對(duì)其工作性能的影響。
　　NGW11行星基本參數(shù)為：額定功率（指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少）P=2.5KW；輸入轉(zhuǎn)速n=750~1500r/min；中心輪齒數(shù)Z=19；行星輪齒數(shù)Z= 29；內(nèi)齒輪（Gear）齒數(shù)Z=77；行星輪個(gè)數(shù)n=3；比i=5.0526.轉(zhuǎn)臂采用一對(duì)7210C角接觸球軸承支承，正安裝，軸承參數(shù)。硬齒面齒輪減速機(jī)傳動(dòng)的效率是所有傳動(dòng)式中效率最高的一種，其效率比蝸桿傳動(dòng)要高的多。齒輪減速機(jī)的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定。
　　轉(zhuǎn)臂軸承采用定位預(yù)緊。為檢驗(yàn)轉(zhuǎn)臂軸承在不同預(yù)緊負(fù)荷下對(duì)工作性能的影響，在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)整墊片4的厚度來改變軸承的預(yù)緊負(fù)荷。
　　《ZQ70-86成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊負(fù)荷配對(duì)技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)將軸承預(yù)緊負(fù)荷分為輕，中，重三種，并給出了推薦值。
　　7210C系列輕，中，重預(yù)緊負(fù)荷分別取軸承(bearing)額定動(dòng)負(fù)荷的0.015，0.030，0.060倍。
　　NGW型行星的速度，載荷與機(jī)械特性隨工作機(jī)械不同而改變，其典型的情況有：恒轉(zhuǎn)速，恒功率和恒轉(zhuǎn)矩三種。
　　為分析不同的預(yù)緊負(fù)荷在各種工況下對(duì)工作性能的影響，通過(tōng guò)實(shí)驗(yàn)（experiment)臺(tái)架，按上述三種典型機(jī)械特性分別進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)量在不同工況時(shí)的效率(efficiency)，振動(dòng)，噪聲及溫度變化。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制出了三種工況下，三種預(yù)緊負(fù)荷時(shí)，效率，振幅，溫度曲線。
　　4在港口起重機(jī)中等設(shè)備中的應(yīng)用。
　　"世界上凡是有集裝箱作業(yè)的港口，就應(yīng)有中國(guó)生產(chǎn)的集裝箱起重機(jī)械作業(yè)。"NGW型行星齒輪（Gear）是其中應(yīng)用最廣泛(extensive)的一種，因其具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積（volume)小，重量輕，比范圍大，效率高等優(yōu)點(diǎn)，且與擺線針輪相比，成本低廉，因而廣泛地應(yīng)用在冶金，化工，礦山，起重運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械設(shè)備(shèbèi)上。我們?cè)趯?duì)NGW型行星齒輪的裝配過程及產(chǎn)品(Product)應(yīng)用測(cè)試（TestMeasure)中發(fā)現(xiàn)，提高轉(zhuǎn)臂軸系剛度和旋轉(zhuǎn)精度（精確度），對(duì)保證的正常工作是至關(guān)重要的。而在不改變結(jié)構(gòu)和加工精度的條件下，通過(tōng guò)轉(zhuǎn)臂軸承預(yù)緊達(dá)到上述目的是最簡(jiǎn)單有效的措施。
　　5結(jié)語。硬齒面齒輪減速機(jī)傳動(dòng)的效率是所有傳動(dòng)式中效率最高的一種，其效率比蝸桿傳動(dòng)要高的多。齒輪減速機(jī)的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定。
　?、佼?dāng)載荷大或轉(zhuǎn)速低時(shí)，不同預(yù)緊負(fù)荷對(duì)效率的影響不大，只有在輕載或高速時(shí)，才有影響。在標(biāo)準(zhǔn)推薦的預(yù)緊負(fù)荷范圍內(nèi)，效率的變化小于2%，可以忽略。
　?、跓o論載荷大小或轉(zhuǎn)速高低，隨預(yù)緊負(fù)荷加大，振幅都減小。所以，加大預(yù)緊負(fù)荷，對(duì)提高支承剛度，減小振動(dòng)和噪聲是非常有效的（由于實(shí)驗(yàn)條件限制，沒有進(jìn)行噪聲檢測(cè)(檢查并測(cè)試)）。
　?、壑仡A(yù)緊負(fù)荷下，軸承(bearing)溫升要大些。但在標(biāo)準(zhǔn)推薦的預(yù)緊負(fù)荷范圍內(nèi)，溫差的變化根據(jù)幅度不大。如超出推薦值使用，要慎重。由實(shí)驗(yàn)（experiment)結(jié)果得知，軸承的預(yù)緊負(fù)荷越大，則剛度有所提高，但一定轉(zhuǎn)速下，軸承的溫升也增高。因此，選擇預(yù)緊負(fù)荷應(yīng)遵循下列原則：載荷大，剛度要求高，轉(zhuǎn)速低，允許溫升大（如散熱條件好）時(shí)，應(yīng)選擇較大的預(yù)緊負(fù)荷，反之，應(yīng)選較小的預(yù)緊負(fù)荷。對(duì)高速，重載荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承，慎重加大預(yù)緊負(fù)荷。對(duì)轉(zhuǎn)速范圍較大的軸承系統(tǒng)，為確保低轉(zhuǎn)速時(shí)軸承剛度以及高速時(shí)不出現(xiàn)過大預(yù)緊載荷，可以采用可變預(yù)緊載荷的預(yù)緊方式。
　　由于軸承系統(tǒng)(system)結(jié)構(gòu)形式多樣，軸承系統(tǒng)構(gòu)件剛度，工作溫度，定位零件尺寸和結(jié)構(gòu)等都影響(influence)預(yù)緊負(fù)荷。對(duì)重要的設(shè)備(shèbèi)，最佳的預(yù)緊負(fù)荷要根據(jù)載荷，轉(zhuǎn)速及潤(rùn)滑方式方法，并結(jié)合應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，通過反復(fù)試驗(yàn)方可確定。根據(jù)測(cè)得的轉(zhuǎn)速，溫升，載荷等數(shù)據(jù)確定最佳的預(yù)緊負(fù)荷，增加軸承的支撐（sustain）剛度，提高的工作性能。
　　④NGW型行星起重機(jī)，可以節(jié)能30%左右，消除黑煙感染，降低噪聲分貝。是新型的綠色環(huán)保型起重機(jī)，必將帶來可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益(Economic performance)