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齒輪所用的材料要有足夠的強度、硬度和耐磨性
發布日期:2020-05-15 10:29:32    來源:    北京博成精密傳動公司
齒輪所用的材料要有足夠的強度、硬度和耐磨性
減速器屬于低速重載齒輪,齒輪副傳遞扭矩7660.93Nm,為了達到沖擊重載工況下盡量減小體積增加承載能力的目的,經過調研和對國內外幾種具有代表性的機型進行分析計算比較后,我們選用了* 上較為先進的德國新發展的格林根堡擺線-準漸開線螺旋錐齒齒制,該種齒制的齒長曲線為長幅外擺線曲線的一部分,屬于等高齒,煤炭系統的煤機廠可加工制造,硬齒面刮削后可提高齒輪的承載能力和精度,它不同于通用的美國格里森弧齒錐齒齒制,其齒長曲線為圓弧,齒高為收縮型。對這兩種齒制的齒輪副在保證外錐距Re不變,即減速器體積基本相同的條件下,進行了強度計算,格林根堡齒制接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度均高于格里森齒制。
圓錐齒輪材質選用及熱處理工藝根據該減速器工況特點,齒輪所用的材料不但要有足夠的強度、硬度和耐磨性,而且要有很好的抗低周疲勞和抗沖擊性能。從引進的采掘機械分析結果看,國外采掘機械齒輪用鋼基本上以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo低碳合金鋼為主,這種鋼的強度韌性、工藝性均較好。過去國產型掘進機裝載機構圓錐齒輪減速器圓錐齒輪大部分采用20CrMnTi和30CrMnTi,這兩種鋼材雖然強度高,但韌性差,易出現斷齒,尤其是30CrMnTi滲碳淬火后芯部硬度高,齒表面及過渡區幾乎全部硬化,彎曲疲勞強度及沖擊韌性大大下降。
曲齒模型較好地反映了雙圓弧齒輪的齒形
目前,常用的單級齒輪振動分析模型有一二到十四自由度等多種模型,兩自由度模型只考慮齒輪輪齒的嚙合剛度變化和嚙合阻尼對齒輪系統扭轉振動的影響,是簡單的振動模型。但是,用該模型可以較精確地計算齒輪工作時由振動引起的齒面附加動載荷和嚙合誤差對動載荷的影響,由于齒輪系統中軸和軸承的剛度一般遠大于輪齒的剛度,故這個模型仍被廣泛應用。單級齒輪傳動的多自由度振動分析模型,不僅考一慮了齒輪軸和軸承的變形,而且考慮了齒輪不對稱布置的影響,是較全面的分析模型匯。該模型視齒輪的具體工作情況,可分別簡化成較為簡單的分析模型,雙圓弧齒輪在機械部門的應用時間還較短,使用面較窄,目前國內外還沒有見到系統研究雙圓弧齒輪傳動動力學特性的報道。
隨著雙圓弧齒輪減速器的廣泛應用和管理水平的不斷提高,對雙圓弧齒輪減速器的振動特性進行深人全面的研究已迫在眉睫。由于雙圓弧齒輪的齒形比較復雜,齒廓中部有一條不光滑線,因此目前一計算雙圓弧齒輪的單齒嚙合剛度主要靠有限單元法等數值方法求解,然后按嚙合關系進行迭加,求得雙圓弧齒輪嚙合剛度的變化規律。雖有少數理論分析和試驗研究的成果發表,但得出的公式,帶有許多局限性,還難用于工程實踐。用有限單元法進行雙圓弧齒輪的單齒嚙合剛度計算時,所采用的主要分析模型有曲齒模型和斜直齒模型。曲齒模型,較好地反映了雙圓弧齒輪的齒形,按橢圓接觸面處理載荷,可較好地求出嚙合剛度與螺旋角等的關系。
 
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