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掌握常规减速机设计制造中的要领

时间:2022-09-08 13:56:13来源:网络

导语:​本文以双齿辊破碎机的配套减速机XXX为例,简述常规减速机设计制造中的要点。

  

  

  双齿辊破碎机是用两台减速机驱动两件破碎锤轴,电动机悬挂在减速机输入轴端的机体上,功率N=160kW;转速n=1480rpm,同步驱动两破碎锤轴,核算后,将其设计为四级渐开线齿轮传动的高精度渗碳、淬火硬齿面减速机,精度为6级。设计及制造要点如下:

  减速机主要零件的技术要求

  一、箱体与箱盖

  箱体与箱盖在焊后需要消除内应力。并作盛水试验,时间两小时,不得有渗漏现象。

  喷丸处理箱体与箱盖,并在规定时间里(不得多于6h),按合同的技术要求涂耐油底漆。

  箱体与箱盖的结合面磨削后合在一起,在不把螺钉的情况下,用0.05mm塞尺检查,在任何位置均不得通过结合面的1/3。

  各轴承孔中心线水平及垂直方向的平行度及孔的形位公差为7级精度。

  二、齿轮

  热处理调质硬度228~269HB,齿面硬度58~63HRC,渗碳淬火后,有效硬化层深度为2.2mm~3mm,芯部硬度30~34HRC,对齿两侧面磨削均匀。

  粗加工后探伤检查,不得有影响机械性能的缺陷.磨齿后磁粉探伤检查,不得有磨削裂纹。齿轮各项检查精度为6级。

  三、减速机各主要件的加工 要确保减速机的制造精度,影响因素主要有四个方面:

  齿轮的齿形加工精度。各轴轴径的加工精度。箱体轴孔的加工精度。减速机的装配精度。

  把握这四个关键环节,同时也不忽视其他因素的影响,就能达到技术精度要求。因此就以上四个环节,采取以下控制手段来解决。

  1.齿轮的加工

  齿轮的加工精度对整台减速机至关重要,所以在粗滚、精滚后,选用磨齿加工,磨齿加工是在我厂从德国进口的设备ZSTZ10型磨齿机上进行的,我厂还有一台德国克林根贝尔格产的PFS11-1600型齿轮综合检查仪,它可以检查齿轮的齿形、齿向、齿距、基节等多种误差项目,其检测精度为五级,为保证齿轮各项误差的精度,采取了磨齿与测量配合加工的方法,即:先按图纸给定参数调整磨齿机,齿轮粗磨齿,待见光后卸下齿轮,上检测仪检测,根据检测仪检测出的各项误差数据值,再反过来进一步调整磨齿机各参数,调整后再将齿轮上机床找正,半精磨,磨后再下机床检测,如此反复多次,至达图纸要求为止。

  2.轴与轴齿轮轴颈的加工

  特别是轴的各配合表面的加工。要达到图纸要求的精度和表面粗糙度,最后采用精车后外圆磨削完成。由于磨轴径不能一次磨出,要掉个磨削,为消除二次装夹带来的不便,在轴的一端留出一段夹头,给出夹箍和拨叉位置,使轴两端外径在一次装夹中磨出,保证轴两端外径的同轴度要求。

  3.箱体的加工

  减速机箱体是锻焊结构,轴孔部分为锻件,其余为钢板组焊而成,箱体加工的关键工序是镗轴孔。按常规,对两端轴孔跨距小于500mm以下的箱体,都是找正后,从一侧伸刀,镗出两轴孔,为控制镗杆伸出后变形对另一端轴孔的影响,在镗孔时采用了中间检测,分别粗镗各孔,检查两轴孔的数值是否两两对应相等,误差是否在图纸要求的范围内。如果超差,可根据所测各值,调整机床刀具的进刀量及吃刀深度,调整后再进行加工、检测,直到符合图纸要求后,再精镗轴孔达图。

  4.减速机的装配过程是一台产品顺利出厂的关键

  因为装配是最后一道工序,各零件在加工过程中的误差将积累到一起影响产品质量。要消除这些影响,具体见下面减速机的装配与检查。

  四、减速机的装配与检查

  1.装配前的准备

  清除毛刺、飞边、切削、油污、锈斑等;将锐边、尖角倒钝。

  清除掉加工过程使用的焊块、焊点及加工中凸台残留部分,并铲磨平整。

  复检零部件的主要配合尺寸,其余要求见箱体与箱盖技术要求的(1)、(3)。

  2.压装

  1)先复检零件的配合尺寸,导向部位需修整圆滑。为了便于轴的压入,在轴的引入端必须有导向部分,如图纸无特殊要求,一般按锥度1∶50制作,导锥长度不得大于配合长度的15%,齿轮与轴的键槽部分必须接通。

  2)压装前的配键。键要事先按齿轮和轴的键槽修配好,键在齿轮上的键槽内其两侧面应接触均匀。要做到加少许外力即可串动,但其间隙最大不得超过图纸要求。同时要求测量键的高度尺寸,保证键高方向的装配间隙。

  3)压装前要看好图纸,对零件的相关件需事先按装配先后顺序组织好,在齿轮轴孔内涂润滑脂,确保齿轮刻有圆线的基准面靠轴肩一侧。确认无误时方可进行压装。

  4)在齿轮与轴的压入时,应使齿轮的端面受力,不得使齿轮轮缘受力,以防变形。用直角尺检查齿轮孔的端面与轴的垂直,对正齿轮、轴、液压机柱塞的中心不得偏斜。压装过程中,随时监视压力表的变化情况,压入力不得超过最大压力。

  3.轴承的装配

  1)先确认轴承商标及型号,检查其装配前的径向游隙,复检轴径和轴承孔径;修磨轴的台肩及圆角等表面。

  2)轴承外圈与轴承座及轴承盖的半圆孔均应贴合良好。可用着色法检查与用塞尺测缝隙法检查配合使用,以确保结果正确。其中着色法检查时,与轴承座在对称于中心线的120°范围内应均匀接触,与轴承盖在对称于中心线的90°范围内应均匀接触,并且在上述范围内用0.03mm的塞尺检查时,不准塞入轴承外圈长度的1/3。

  3)轴承装配后,因减速机的箱体为剖分式的箱体,而轴承体的孔在对开面的两侧应有间隙,以防夹帮,各半圆孔的“修帮”尺寸可按表1由钳工修磨。

各半圆孔的“修帮”尺寸.png

  4)设计要求轴承与轴径过盈配合,装配前要先检测轴与轴承的盈量大小是否符合图纸要求,确定后将轴承放入电加热炉中,调好加热温度开始加热,在加热炉温度表达到要求后,还要保温一段时间,然后取出轴承装在轴上,轴承装配后务必用图纸规定的轴头上的压盖及花螺母将其压牢。待冷却后可进入下道工序。

  4.箱体找水平

  为保证减速机研齿、试车及安装后的使用寿命,在研齿及试车时应对箱体找水平。在装配工艺中箱体找水平的规定为0.1/1000mm。找好水平后进入下道工序。

  5.轴向间隙的调整

  调整轴向间隙是防止温度变化产生轴向移动,并且是保证今后研齿准确、齿轮与轴正常运转的关键。设计减速机时,均对各轴轴向间隙作了具体要求,以保证运转稳定性。

  6.研齿

  1)该减速机选用齿轮为硬齿面渐开线齿轮,该齿轮经过三次热处理、两次探伤,磨齿后齿面精度为6级,是我设计的产品中精度较高的一种。齿轮加工精度高,并不代表它们装配到一起就符合使用的条件。我们可以用着色法检测其接触率以确定它是否符合图纸的要求。

  2)将各级齿轮按图纸的要求装配,在各啮合级中的高速级涂红丹粉,正反运转3分钟,停车查看各大齿轮齿面的接触情况。图纸的要求延齿长方向70%,延齿高方向50%。对于达不到要求的齿轮重新组织机床对齿面进行修磨。

  3)为保证齿轮的转动灵活,避免干涉,对于接触率不符合图纸要求的齿轮要进行修磨,齿轮的修磨与齿轮的加工基本一致.根据实际研齿的误差、接触率的情况,调整磨齿机的各参数。调整后再将齿轮找正,磨后再重新回到装配研齿,如此反复进行2~3次,直到接触率达到图纸的要求为止。

  7.啮合间隙的测量

  在研齿以后,要测量和检查各级齿轮的啮合间隙,可以用千分表或塞尺直接进行测量和检查,也可以用压铅丝法进行检查。

  8.试车

  1)研齿合格后,机体及齿轮要用煤油清洗干净,轴承要用汽油清洗。按图纸要求重新装配,结合面涂乐泰密封胶。各螺栓紧固时,各螺栓需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。

  2)按图纸要求的油位高度,倒入120#试车防锈两用油。按图纸要求及检验计划规定,正反方向各两小时。同时对温度、噪音作记录。按图纸中对于噪音的规定是,在1m范围内测量的结果不高于85分贝;对于温度的要求是低于30℃。

  3)减速机初次试运转时间不宜过长。约在20分钟内,要停车检查。以确定各部运转是否正常,然后方可继续试运转。

  4)试车完毕后,应检查齿面是否有擦伤(通过视孔盖观察)。如有擦伤要开箱修磨。倒出箱体内的润滑油,封好视孔盖,旋紧螺塞。

  小结

  以上即是以双齿辊破碎机的配套减速机为例,概述了一台减速机的设计生产流程中的要点,其他减速机也大抵如此。


标签: 减速机

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