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热加工工艺杂志浅论平面二次包络环面蜗杆减速器


所属栏目:智能科学技术论文
发布时间:2015-02-12 13:33:59  更新时间:2015-02-12 13:09:59

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  摘 要:平面二次包络减速器已广泛使用于矿山架空乘人装置中,文章对其原理、结构、特点及使用维护进行介绍,供矿井机运技术人员及维修人员熟悉了解,以确保设备安全运行。

  关键词:热加工工艺杂志,二次包络,减速器,环面

  1 前言

  近几年,永荣矿业有限公司乃至全国各煤矿均广泛使用架空乘人装置,目前架空乘人装置减速器绝大部使用平面二次包络环面蜗杆减速器。因此矿井机运技术人员及维修人员熟悉了解这种减速器的结构特点、原理及使用、维护,对确保架空乘人装置正常、安全运行非常重要。

  2 概述

  平面包络环面蜗杆减速器是一种新型的传动装置,这种新型传动装置于1971年在我国首都钢铁公司首先问世。它主要由平面二次包络环面蜗杆、蜗轮及箱体组成。平面二次包络环面蜗杆是以一个平面为母面,通过相对圆周运动,包络出环面蜗杆的齿面,再以蜗杆的齿面为母面,通过相对运动包络出蜗轮的齿面。

  3 平面包络环面蜗杆的形成原理

  3.1 环面蜗杆传动

  其蜗杆是凹圆弧为母线的回转体,根据蜗杆螺旋齿面形成母线。母面可分为直线环面蜗杆和平面包络环面蜗杆。

  3.2 平面包络环面蜗杆的原理

  3.2.1 如图1所示,设平面F与基锥A相切(中间平面与基锥截得的圆为基圆db),并一起饶轴O2-O2以角速度ω2回转。与此同时,蜗杆毛坯线其轴线O1-O1以角速度ω1回转,这样,平面F在蜗杆毛坯上包络出的曲面便是平面包络环面蜗杆的螺旋齿面。平面F就是母面,实际上是平面齿工艺齿轮的齿面,在传动中,也就是配对蜗轮的齿面。这种传动称为平面一次包络环面蜗杆传动。

  3.2.3 以上述的蜗杆齿面为母面,即用上述蜗杆齿面相同的滚刀,对蜗轮毛坯进行滚切(包络)获得一种新型蜗轮,组成的新型传动称为平面二次包络环面蜗杆传动。

  4 平面二次包络环面蜗杆与普通圆柱蜗杆及直廊环面蜗杆相比较,具有以下特点:

  4.1 蜗杆为环面蜗杆,与蜗轮同时啮合的齿数增多。

  4.2 蜗杆的齿面经过硬化处理后精确磨削而成,齿面硬度,表面粗糙度等级提高,可以达到很高的齿型精度。

  4.3 齿面接触面积大,并且有瞬时双线接触,接触线总长度加长。

  4.5 齿面润滑角大,啮合中容易形成压油。

  4.6 其承载能力大。(见表1)

  4.7 传动效率高,结构紧密、合理,噪声低。

  5 结构型式

  该减速器系列有四种型式:TPG、TPU、TPA、TPS,其中:TP-平面包络环面蜗杆组合为

  A:TPG-通用型平面包络蜗杆减速器,蜗杆可以蜗轮之上、之下、水平之侧或垂直在侧。

  B:TPA-蜗杆在蜗轮之上的平面包络环面蜗杆减速器。

  C:TPU-蜗杆在蜗轮之下的平面包络环面蜗杆减速器。

  D:TPS-蜗杆在蜗轮之侧的平面包络环面蜗杆减速器.

  6 适用范围和条件

  6.1 可以广泛地应用于各种传动机械中的减速传动,如冶金、矿山、起重、化工、建筑橡塑、船舶等行业以及其它机械设备上。煤矿架空乘人装置主要使用TPS和TPA。

  6.2 适用工作环境温度为-40℃-+40℃。

  6.3 输入轴转速不大于1500转/分。

  6.4 蜗杆轴可正反两面方向旋转。

  7 安装、使用与维护

  7.1 减速器主动轴直接与电机联结时一般采用弹性联轴器,减速器的主动轴线和被动轴线必须与相连接部分的轴线保证同心,其误差不得大于所有联轴器的允许值。

  7.2 减速器安装使用手转动必须灵活,无卡住现象,蜗杆轴承和蜗轮轴承的轴向间隙应符合技术要求的规定。

  7.3 减速器安装在额定负荷下,蜗轮齿面接触斑点,按齿高不小于55%,按齿长不小于60%。

  7.4 安装好的减速器在正式使用前,应进行空载部分额定载荷间歇运转1-3小时后方可正式运转,运转应平稳无冲击,无异常振动和噪声及漏油等现象,最高油温不得超过85℃。如发现故障应及时排除。

  7.5 减速器的润滑

  7.5.1 蜗杆蜗轮啮合一般采用浸油润滑,浸油深度,对蜗杆在蜗轮之下和之侧的为蜗杆全齿高,对蜗杆在蜗轮之上的为蜗轮外径的1/3。

  7.5.2 必须使用N320蜗轮油或Mobil SHC634合成齿轮油。

  7.5.3 减速器的润滑油油量按油标加注,并参照表2所列油量备油。

  7.5.4 润滑油的更换

  新减速器(或新更换蜗杆付)第一次使用时,当运转7-14天后须更换新油,在以后的使用中应定期检查油的质量,对于混入杂质或老化变质的油必须随时更换。但一般情况下,对于长期连续工作的减速器,须每2-3个月换油一次,对于每天工作时间不超过8小时的减速器,须每4-6个月换油一次。在工作中当发现油温显著升高,温升超过60℃或油温超过85℃,油的质量下降以及产生不正常的噪音等现象时,应停止使用,检查原因,如因齿面胶合等原因所致,必须修复排除故障,更换润滑油后再用。

  7.6 应半年一次或定期检修,发现擦伤胶合及显著磨损,必须采用有效措施制止。备件必须按图样制造,保证质量,更换新的备件后必须经过跑合和负荷试车再正式使用。

  7.7 在运转过程中如果出现油温超过110℃以及产生不正常的噪音等现象,应暂停使用并检查,分析原因,如因齿面胶合等原因所致,必须排除故障,更换润滑油后方可使用。

  8 一般故障原因及排除方法(见表3)

  参考文献

  [1]《.机械设计手册》第3卷 1991年版

  [2]中华人民共和国机械行业标准JB/T9051-1999



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