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起重機械減速器的輕量化技術研究

??來源:第一工程機械網
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內齒輪若采用高級合金結構鋼42CrMo材料,鍛造后再進行調質處理時,使用多用爐可保證其調質硬度均勻,氮化時不變形,心部硬度可達270~310 HB。機加工制齒后若采用等離子氮化爐進行氮化處理,氮化深度可達0.5 mm左右,表面硬度可達550~700 HV,齒部接觸強度和彎曲強度也都能達到比較理想的狀態。
(2)?硬齒面齒輪加工
       硬齒面齒輪加工時,應先采用滾齒機或插齒機對齒輪坯制齒,進行滲碳淬火后,再采用數控蝸桿砂輪磨齒機磨齒。
       對加工批量大、精度高、齒數多的行星齒輪,可采用成組磨齒,這樣可保證每組行星齒輪的齒部完全一致;對于齒數少、模數大的太陽輪及軸齒輪加工時,其內齒輪一般采用數控或高速插齒機插齒成形,表面氮化處理后不再磨齒,當需要磨齒時可用成形砂輪磨齒機進行磨齒。
       據資料介紹,行星齒輪減速機在齒輪精度為4~8級范圍內時,精度等級每提高一級可使承載能力提高10%左右(或使體積、質量減少8%~10%),工作噪聲降低2~3 dB。
       對超大型起重機械齒輪硬齒面加工時,若外齒輪模數m大于10、直徑大于500 mm時,應采用大型滾齒機滾齒。滾齒后需要先修整齒根圓弧,滲碳淬火后,再采用數控立式成形砂輪磨齒機磨齒。對內齒輪仍以插齒為主,也可進行銑齒,氮化處理后再進行磨齒。
(3)?齒輪的修形
      為了提高減速器的齒輪傳動效率,減輕振動,降低噪聲,需要對齒輪的齒形及齒向進行修形處理。
      齒輪修形一般采用剃齒或磨齒方法,我國主要采用磨齒的方法。采用磨齒方法對經過滲碳淬火的行星齒輪進行修形,能消除熱處理變形。數控蝸桿砂輪磨齒機具備齒向鼓形齒修形功能,通過特殊金剛石砂輪修整滾輪,可以進行齒形修形。使用數控成形砂輪磨齒機能進行齒形及齒向修形。
(4)?軸承的選配與預緊
      行星傳動減速機的所有部件都選用滾動軸承支撐。行星齒輪的內孔裝有滿排滾子的圓柱滾子軸承,用以提高軸承的承載能力。對于連接支架和齒圈的2個圓錐滾子軸承,要求必須選用加強型圓錐滾子軸承,且必須成對裝配。
      由于軸承存在一定的彈性變形,裝配后不能完全消除變形,當減速器工作時由于載荷徑向力的作用會使圓錐滾子軸承產生徑向間隙,導致軸承滾子與內外圈圓錐面發生不正常接觸,從而造成軸承或齒輪損壞。此時可給2個圓錐滾子軸承1個預緊力,保證軸承受力時能正常運轉。
(5)?行星減速器的試驗
      在出廠前要對行星減速器逐臺進行試驗,檢驗項目包括噪聲測試、制動力矩測試和密封性試驗等。對采用計算機控制的專用行星減速機,應在載荷試驗臺進行載荷、扭矩、轉速、效率和溫度等實試驗。
      行星齒輪減速器具有體積小、質量輕、效率高和承載能力大等特點,非常適應起重機械減速器輕量化要求,起重機械采用行星減速器可比傳統減速器的質量降低15%~20%。
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