新闻详情
 
当前位置
克维斯传动:齿轮制造在减速机中的运用
作者:无锡市克维斯传动机械有限公司    发布于:2013-04-27 08:13:50    文字:【】【】【
摘要:克维斯传动:齿轮制造在减速机中的运用
我国是挤泥机的生产大国,每年挤泥机的产量居世界首位。但是,长期以来我国挤泥机的质量和发达国家相比,一直存在着较大的差距。从可靠性方面看,主要是传动系统零部件的寿命较短,故障较多,维修较为频繁。发达国家某公司生产的真空挤泥机,许用挤压力达4MPa,其齿轮的寿命极长,终身不需维修,终身不必更换配件。而国产的真空挤泥机(少数几家采用硬齿面传动的除外),一般在正常使用两年以后,几乎都会发生程度不等的点蚀,剥落,磨损,塑性变形,断齿,胶合等齿轮损伤。减速器的无故障工作时间较短,生产时常要停机检修,有时甚至要更换整台减速器。既增加了产品成本,又降低了产品的质量。中国入世在即,如何提高国产挤泥机的技术性能,缩小和发达国家的差距,已经是刻不容缓了。

  为了提高砖瓦行业装备水平,国家建材局早在1991年就发布了真空挤泥机的国家建材行业标准(标准代号JC3432- 91)。该标准中明确规定,真空挤泥机的减速器应符合ZBJ19004中技术要求的规定。也就是说,减速器的齿轮必须是锻钢,并经热处理后齿面硬度达到HB350以上,也就是采用硬齿面传动。由于锻钢没有铸造齿轮的各种材料缺陷,经热处理后具有很高的表面硬度,耐磨性,韧性和抗冲击性能,使齿轮的接触强度和弯曲强度都提高了很多。我国现有挤泥机的减速器多数是配用ZQ型标准减速器,齿轮是铸造材料,齿面(指大齿轮)硬度约为HB220.这种软齿面传动的齿轮强度低,承载能力小,传动不可靠,很不适合砖瓦行业使用。机械行业早在1988年就把它列为淘汰产品,由ZLY等系列硬齿面齿轮减速器所取代。软齿面和硬齿面齿轮传动参数的对比见表1.从表1可以看出,在传递相同扭矩的情况下,软齿面传动装置的质量是硬齿面传动的5倍。由于挤泥机的结构限制(尤其是紧凑型真空挤泥机)和经济性的原因,减速器的结构不可能过分庞大。而砖瓦生产中常常是重载起动和超负荷运转,很多挤泥机配套的ZQ型标准减速器本来就不适应,加之选型又偏小(有的90kW以上动力的挤泥机只配ZQ65型减速器),这就是挤泥机的传动系统寿命短,可靠性差的根本原因。

  既然软齿面减速器的性能很差,为什么又能在砖瓦机械中久盛不衰这是因为ZQ型标准减速器已经用了几十年,大家感到习惯了。另外,价格低廉也是一个重要原因。而按照一般的硬齿面齿轮的制造工艺,硬齿面齿轮的成本确实太高。由于挤泥机是低速传递动力的机械,挤泥机对振动和噪音的要求也不高(<85分贝),对齿轮的工作平稳性和齿侧间隙的要求也不很严格,只是因为挤泥机的工作负荷重,其接触精度应该高一些。因此,从实际出发,采用一种经济实用的硬齿面齿轮,是完全可行的。现将这种硬齿面齿轮介绍如下。

  1硬齿面齿轮的结构。

  小齿轮,其结构和一般齿轮相同。

  大齿轮为组合式结构(见图2),由铸造的齿轮轮毂(图3)

  和锻造的齿圈(图4)热压配合成一体。因为锻造整体为合金钢材料的大齿轮费用很高,进行热处理时,也会因结构庞大而价格昂贵。采用组合式结构,虽然齿圈仍为合金钢材料(如42CrMo,20CrMnTi等),但其厚度仅为5mn(mn是齿轮的法向模热处理费用。而齿轮轮毂可以用价格低廉的球墨铸铁(如QT500-2),也可用灰铸铁(HT200)。齿圈内孔与齿轮轮毂外径的配合要适当。过盈量太大会造成装配困难,在加热装配的时候,如果装配温度太高,还会造成回火脆性,还会产生很大的残余应力;过盈太小,结合压强低,齿圈在工作时会打坏,造成传动失效。选择过盈量要经过严格的计算,才能确定传递载荷所需要的结合压强,从而得出恰当的有效过盈量,轮毂和齿圈的配合,一般为t6。根据过盈量的数值,再计算出齿圈热装时的加热温度,一般要大于200℃,但要注意避开某些造成材料回火脆性的温度。为了便于装配,齿圈的孔端和轮毂的进入端都应该加工倒角。通常可取倒角α=10,倒角的宽度A可取10mm,分别如图5和图6所示。轮毂和齿圈的配合面的粗糙度一般不得高于6.3,粗糙度过高会影响结合强度。

  2硬齿面渐开线齿轮的加工。

  由于挤泥机减速器的运动精度和工作平稳性的要求都不很高,完全可以在滚齿机上进行加工,从而降低了加工成本。

  由于对接触精度要求较高,这就需要增加一些加工手段,使齿面的接触斑点沿齿长不少于70%,沿齿高不少于50%.小齿轮和大齿轮都要进行表面淬火,小齿轮的齿表面硬度一般在HRC54以上,大齿轮的齿表面硬度可稍低一些。在设计齿轮参数时,为了提高小齿轮的强度,小齿轮都是取正变位系数。齿轮材质,齿面的硬度,齿轮的侧隙,齿轮的接触斑点等,这些都是关键项目,必须严格检验把关,以确保齿轮的质量。

  3中硬齿面双圆弧齿轮的加工。

  挤泥机减速器中的齿轮传动,也可以采用中硬齿面的双圆弧齿轮。双圆弧齿轮的接触强度高,承载能力强,磨损小而均匀,振动和噪音都较小,传动较平稳。其加工方法和硬齿面渐开线齿轮差不多。中硬齿面双圆弧齿轮的结构毛坯的制造和渐开线齿轮相同。因为中硬齿面双圆弧齿轮的齿面硬度在HB280~350之间,热处理较为简单,大齿轮只进行一次调质处理。双圆弧齿的加工也是在滚齿机上进行,但必须有专用的圆弧齿轮滚刀,所以更换配件比较困难,只有原制造厂才能供应。另外,双圆弧齿轮对齿轮轴孔和中心距的误差相当敏感,因而对齿轮箱体加工的精度要求很高。铸造或焊接的齿轮箱体,必须经过时效处理,以免在使用中变形而影响齿轮传动效果。

  4结语。

  由于国家限制粘土制砖,利用煤矸石,粉煤灰等工业废渣制砖的生产线将逐步增多;产品也从普通砖,多孔砖发展到各种空心砖;成型工艺也由软塑成型发展到半硬塑和硬塑成型;挤泥机的动力由几十kW增加至几百kW;许用挤压力由1MPa提高到4MPa.所有这些,都对挤泥机的传动系统提出了更高的要求。只有采用硬齿面齿轮传动取代传统的软齿面齿轮传动,国产挤泥机才能提高到一个新的水平。经过多年的使用实践证明,上述工艺制造的硬齿面齿轮,其成本较低,其使用寿命和无故障工作时间都大大高于JC3422-91标准,具有很高的可靠性,给用户带来了很好的效益,深得用户的好评,是一项值得推广的技术。

脚注信息
版权所有 Copyright(C) www.wxkeweisi.com 无锡市克维斯传动机械有限公司 网站技术支持:赛奥斯网络
无锡市克维斯传动机械有限公司主营:无锡减速机齿轮减速机蜗轮减速机,摆线针轮减速机,滚轮架减速机等各种型号减速机,欢迎选购! 网站地图 Xml
友情链接:吊机,打桩机,电炉,不锈钢酸洗钝化膏,尼龙加工