隨著行星傳動技術的迅速發展,憑借行星減速機的體積小,重量輕,結構緊湊,承載能力大,傳動效率高,運轉平穩,抗沖擊能力強,傳動比大,可以實現運動的合成與分解等眾多優勢。行星減速機在各行各業中得到廣泛應用。
尤其在煤礦安全生產中起著重要的作用,掘進機等多種大型設備都需要且頻繁的用到行星減速機,因此關于改善承載能力,提高行星減速機使用壽命成了重要的討論話題。行星傳動中,往往較弱環節在齒輪的傳遞上,為提高減速機承載能力,故需要提高漸開線圓柱齒輪在重載下的使用性能,滿足重載的需求。重載齒輪傳動中,內外嚙合齒輪副必須滿足強度、使用壽命和嚙合質量要求,普通的設計已不能達到使用要求。
根據實際提出以下幾點建議,供參考學習。
1 增大齒輪模數、增大齒形角
減速機外徑尺寸要保持不變,需要增大承載能力,可以采用合理增大齒輪模數,減低齒輪齒數來滿足。大模數齒輪可以提高齒輪抗彎強度,抗彎強度是齒輪承載能力的重要指標。同時也可以增大嚙合角a′,嚙合角增大有利于增大綜合曲率半徑,減少赫茲應力,起到提高承載能力的作用。
2 變位系數的調整
為了提高齒輪的承載能力,必須分析齒輪傳動的失效原因及破壞方式,找出主要矛盾,從而確定選擇變位系數的基本原則。行星減速機一般采用硬齒面。
3 齒輪精度與誤差
齒面強度不僅與齒輪精度等級有關,而且與基節誤差的絕對值有關。若齒輪具有最大基節誤差,則加在輪齒上的滾動壓力也最大,所引起的點蝕破壞也最嚴重。故需要嚴格控制。
4 增大齒圈許用接觸應力
在行星減速機機傳動中,往往內齒圈比外齒輪硬度要低,材料也不相同,加工熱處理工藝上也有差距。行星減速機校核強度通常是校核太陽輪-行星輪的傳動接觸應力(滿足傳動接觸應力小于太陽輪行星輪許用接觸應力);太陽輪-行星輪彎曲應力(滿足彎曲應力小于許用彎曲應力);行星輪-內齒輪傳動接觸應力(滿足傳動接觸應力小于行星輪內齒圈許用彎曲應力)。齒圈許用接觸應力通常是最先失效。故,要想增大承載能力,就要保證齒圈許用接觸應力。
5 齒根噴丸強化
齒輪彎曲強度與齒根表面狀況關系很大。特別是滲碳淬火齒輪的齒根部位表面存在脫碳層等缺陷,難以保證殘余壓應力,使齒根彎曲疲勞強度降低。此時采用齒根表面噴丸處理除掉缺陷層,可以保證齒根彎曲強度,提高疲勞強度。
6 增加齒寬
在傳動外徑要求不變時,適當增加內部齒輪寬度,可以有效的加大齒輪的承載能力,提高減速機的承載力矩。同時,可以減少恒定扭矩下的單位負荷。同時可以降低輪齒撓曲,減少噪聲激勵,起到降低傳動噪聲的作用。齒寬系數過大,可能會導致小齒輪剛性差,變形大,在齒寬上造成偏載,不能保證接觸精度。通常圓柱齒輪齒寬系數為0.4~0.8。