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起重機(jī)械減速器的輕量化技術(shù)研究

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內(nèi)齒輪若采用高級(jí)合金結(jié)構(gòu)鋼42CrMo材料,鍛造后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí),使用多用爐可保證其調(diào)質(zhì)硬度均勻,氮化時(shí)不變形,心部硬度可達(dá)270~310 HB。機(jī)加工制齒后若采用等離子氮化爐進(jìn)行氮化處理,氮化深度可達(dá)0.5 mm左右,表面硬度可達(dá)550~700 HV,齒部接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度也都能達(dá)到比較理想的狀態(tài)。
(2)?硬齒面齒輪加工
       硬齒面齒輪加工時(shí),應(yīng)先采用滾齒機(jī)或插齒機(jī)對(duì)齒輪坯制齒,進(jìn)行滲碳淬火后,再采用數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)磨齒。
       對(duì)加工批量大、精度高、齒數(shù)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(duì)于齒數(shù)少、模數(shù)大的太陽(yáng)輪及軸齒輪加工時(shí),其內(nèi)齒輪一般采用數(shù)控或高速插齒機(jī)插齒成形,表面氮化處理后不再磨齒,當(dāng)需要磨齒時(shí)可用成形砂輪磨齒機(jī)進(jìn)行磨齒。
       據(jù)資料介紹,行星齒輪減速機(jī)在齒輪精度為4~8級(jí)范圍內(nèi)時(shí),精度等級(jí)每提高一級(jí)可使承載能力提高10%左右(或使體積、質(zhì)量減少8%~10%),工作噪聲降低2~3 dB。
       對(duì)超大型起重機(jī)械齒輪硬齒面加工時(shí),若外齒輪模數(shù)m大于10、直徑大于500 mm時(shí),應(yīng)采用大型滾齒機(jī)滾齒。滾齒后需要先修整齒根圓弧,滲碳淬火后,再采用數(shù)控立式成形砂輪磨齒機(jī)磨齒。對(duì)內(nèi)齒輪仍以插齒為主,也可進(jìn)行銑齒,氮化處理后再進(jìn)行磨齒。
(3)?齒輪的修形
      為了提高減速器的齒輪傳動(dòng)效率,減輕振動(dòng),降低噪聲,需要對(duì)齒輪的齒形及齒向進(jìn)行修形處理。
      齒輪修形一般采用剃齒或磨齒方法,我國(guó)主要采用磨齒的方法。采用磨齒方法對(duì)經(jīng)過(guò)滲碳淬火的行星齒輪進(jìn)行修形,能消除熱處理變形。數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)具備齒向鼓形齒修形功能,通過(guò)特殊金剛石砂輪修整滾輪,可以進(jìn)行齒形修形。使用數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)能進(jìn)行齒形及齒向修形。
(4)?軸承的選配與預(yù)緊
      行星傳動(dòng)減速機(jī)的所有部件都選用滾動(dòng)軸承支撐。行星齒輪的內(nèi)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(duì)于連接支架和齒圈的2個(gè)圓錐滾子軸承,要求必須選用加強(qiáng)型圓錐滾子軸承,且必須成對(duì)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(dāng)減速器工作時(shí)由于載荷徑向力的作用會(huì)使圓錐滾子軸承產(chǎn)生徑向間隙,導(dǎo)致軸承滾子與內(nèi)外圈圓錐面發(fā)生不正常接觸,從而造成軸承或齒輪損壞。此時(shí)可給2個(gè)圓錐滾子軸承1個(gè)預(yù)緊力,保證軸承受力時(shí)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)?行星減速器的試驗(yàn)
      在出廠前要對(duì)行星減速器逐臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn),檢驗(yàn)項(xiàng)目包括噪聲測(cè)試、制動(dòng)力矩測(cè)試和密封性試驗(yàn)等。對(duì)采用計(jì)算機(jī)控制的專用行星減速機(jī),應(yīng)在載荷試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行載荷、扭矩、轉(zhuǎn)速、效率和溫度等實(shí)試驗(yàn)。
      行星齒輪減速器具有體積小、質(zhì)量輕、效率高和承載能力大等特點(diǎn),非常適應(yīng)起重機(jī)械減速器輕量化要求,起重機(jī)械采用行星減速器可比傳統(tǒng)減速器的質(zhì)量降低15%~20%。
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