减速机设计技术

减速机设计技术方案设计传动仿真有限元分析设计及计算手段减速机设计方面CAD软件界面CAD设计软件水平轧机联合齿轮箱计算模型kissSYS模型catia立式轧机联合齿轮箱模型Catia及kissSYS设计计算模型轴和轴承建模螺栓计算齿轮建模、修型轴承、花键和轴建模系统建模载荷修形前修形后减速机的设计配套领域：含冶金建材、矿山机械、装卸散料设备、煤矿等领域配套的减速机产品1580mm热轧带钢立辊轧机齿轮箱齿轮机座1500mm热连轧主齿轮箱七辊矫直机1780mm热轧带钢齿轮箱棒线材轧机齿轮箱轧机齿轮箱应用案例广东韶钢30架大棒、中棒轧机齿轮箱河北承钢

16架轧机齿轮箱莱钢大棒7架轧机齿轮箱包头钢铁16架带钢轧机齿轮箱唐山钢铁

1.7米热轧薄板齿轮箱唐山棒材

φ550轧机齿轮箱广州双菱

粗中轧机齿轮箱山西海鑫

1.5米带钢热连轧机齿轮箱湘潭钢铁5米宽厚板轧机双

边剪奥地利钢厂

九辊矫直机等……

1988年，设计并制造了国内首台四点悬挂炼钢转炉倾动装置。自此以后陆续为宝钢、鞍钢、武钢、攀钢、承钢、韶钢、宣钢等各大钢厂设计制造多套转炉倾动装置，形成了50t、90t、100t、120t、150t、180t、210t、250t等系列产品。自主研制的300t、600t混铁炉倾动装置，先后用于印度苏佳那钢厂、本溪北台钢厂、承德钢厂等钢铁企业。210t转炉倾动装置装配现场150t转炉倾动装置箱体加工现场120t转炉倾动装置装配现场炼钢转炉倾动装置立式磨机齿轮箱武钢电厂用MJD63系列磨机齿轮箱大连迈士通用立式磨机齿轮箱大连金桥60万吨矿渣立磨齿轮箱具有设计制造各种规格型号的MJD系列及立式磨机用行星齿轮箱的能力，广泛应用于建材、冶金、电厂等行业，可以满足用户的不同需求。目前，设计制造的立式行星磨机齿轮箱最大功率可达4600kW。各种大型非标硬齿面齿轮箱。设计制造的齿轮箱产品广泛应用于装卸机械、冶金设备、焦炉机械、矿山机械、化工设备等。装卸机械齿轮箱混铁水车齿轮箱焦炉机械齿轮箱矿山机械齿轮箱WDS齿轮箱产品减速机产品设计1.了解并研究主机设备的实际使用工况、使用情况，结合GB3480标准或标准齿轮箱及国外系列化的齿轮的相关规定，确定减速机设计时所需要的工况系数或服务系数以及实际使用寿命，以准确设计所需要的减速机产品，避免系数取值不合适，造成所设计的产品过于富裕或强度不足等。减速机产品设计2.设计时遵循等强度的设计原则，即大小齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度大致相等。各级齿轮副的强度基本接近。3.各级齿轮副的传动比应该是从高速级到低速级逐渐减小的趋势。以减小末级大齿轮的尺寸，使减速机的整体尺寸减小，降低减速机的重量。4.避免由于单级传动比过大或速比分配不合理而导致键槽与齿部相交。加工工艺性较差！减速机产品设计5.在轴承寿命允许的情况下，尽量采用大的螺旋角，以提高齿轮啮合的重合度，提高传动平稳性，减小减速机振动及噪音，提高齿轮的弯曲和接触强度。国外FLENDER的标准齿轮箱螺旋角一般为β=13度，SEW取β=12度。6.结构上，对于间歇工作制或轻载系列的减速机一般采用交叉定位方式。此结构减速机设计结构简单，箱体加工工艺性好。设计时在轴承与定位端盖间要留有一定的间隙。有正反转要求的，设计时要同时考虑两个方向下轴承的使用寿命。减速机产品设计7.结构上，对于连续工作制或重载系列的减速机一般采用四点定位方式。即一端固定，一端浮动。此结构的优点安装简单方便，可以避免由于轴的热胀而导致轴承游隙减小，避免轴承胀死现象的产生。通常轴承游隙C3。减速机产品设计8.如果输入轴的转速比较高，达到1500r/min或更高的情况下，可以采用如下图示的结构设计。圆柱滚子轴承+四点角接触球轴承的结构。减速机产品设计9.如果所设计的齿轮箱结构尺寸比较大，可以在轴承处设计有偏心套的结构。用来调整齿轮副的接触，减少因箱体及各传动零部件的加工制造误差所造成的齿面接触不良的现象。减速机产品设计10.伞齿轮的设计支撑结构，可以采用如下图示几种成熟的结构。减速机产品设计11.对于一些外形尺寸比较大的箱体，轴承座孔加工尺寸精度普通机床难以保证的，可以采用在轴承座孔设计有偏心套，装配时用来调整齿轮的接触，补偿加工制造误差。偏心套的材料一般选用35#或ZG270~500。减速机产品设计12.箱体：目前，针对单件小批量的产品，通常采用钢板焊接结构，主要承载件如轴承支座、结合面板采用Q345A，其余采用Q235A。相应部位设置加强筋，保证箱体有足够的刚性，以便确保齿轮正确啮合和良好的接触。

对于一些仿造国外标准制作的减速机，如FLENDER、SEW等减速机箱体一般采用铸造结构，材料可选择QT400-18或HT250。减速机产品设计13.齿轮、齿轮轴的材料：18CrNiMo7-6、20CrNi2Mo、20CrMnMo等，6级精度，磨齿处理。光轴的材料为42CrMo4、42CrMo，调质处理。除特殊约定外，锻造比一般不小于3。14.齿轮的设计采用顶隙系数C*=0.4，滚齿加工采用大圆弧留磨滚刀。应用该刀具滚齿时，齿根受到根切，两齿面之间产生一个大圆弧过渡。在后续的磨齿加工中，可以避免在齿根处产生磨削台阶。由于齿根不受磨削，其渗碳硬化层得以完全保留。渗碳后，齿沟处进行喷丸强化，在表面产生压应力，增加了硬度。这一齿形技术的应用，轮齿的抗弯曲疲劳极限可提高30%以上。减速机产品设计15.箱体轴承座把合螺柱用双螺母+钢垫(JB/ZQ4080)防松，上薄下厚安装，螺母按GB/T6170和GB/T6172.1选取;减速机基础底脚螺栓用双螺母+钢垫防松，采用两个厚螺母安装。其余部位采用螺栓、螺母、弹簧垫圈相互组合的方式进行防松安装。减速机产品设计16.一般两层箱体的减速机结合面定位销采用锥销，垂直于箱体结合面加工。对3层或多层箱体，一般采用与结合面平行的齐缝圆柱销，便于箱体的加工制造。减速机产品设计17.在减速机无安装底座时，减速机地脚螺栓上方加活块。并在总图及零件图中标明调整好后进行焊接。地脚螺栓直径d≤M56时，活块厚度为20mm;M64≤d≤M110时，活块厚度为40mm;M120≤d时，活块厚度为60mm。减速机产品设计18.零部件重量在20kg以上的应该设计有吊装孔。减速机产品设计19.端盖、透盖及减速机箱体等应设计有拆卸螺丝孔。端盖、透盖上的丝孔要尽量一个方向并避开箱体分箱面。箱体起箱丝孔设置在上箱体上，并在下箱体对应位置设计有一个锪平的平面，以保护下箱体结合面。丝孔大小要与相应的把合螺栓尺寸一致。减速机产品设计20.轴与轴承、齿轮的配合表面与轴肩处采用退刀槽结构设计。优先按照JB/ZQ4238中1.1A型选取在轴承圆角或齿轮倒角允许的前提下尽量先用r1大的退刀槽，但要保证轴肩处具有足够的定位面，至少保证单边3mm以上(依具体结构定)。并且保证不与轴承圆角及齿轮倒角发生干涉。减速机产品设计21.大齿轮的两侧端面需要设计有凸台，以防止齿轮渗碳淬火完成后精加工齿轮内孔端面时发生断续切削而蹦刀，提高加工工艺性。减速机产品设计22.输出轴对中方式实心轴输出减速机两输出轴上键槽中心线在输出轴连线处重合。花键轴输出减速机应保证两输出轴上花键齿中心线在输出轴连线处重合。输出齿轮与轴上花键或键槽的对中方式：a.输出齿轮为奇数齿时：两个输出轴均为花键齿顶或键槽中心线对齿轮齿顶中心线。在图纸上注明：齿轮齿顶中心线与花键齿顶或键槽中心线对齐。b.输出齿轮为偶数齿时：长输出轴花键齿顶或键槽中心线对齿轮齿顶中心线。在图纸上注明：齿轮齿顶中心线与花键齿顶或键槽中心线对齐。短输出轴花键齿顶或键槽中心线对齿轮齿槽中心线。在图纸上注明：齿轮齿槽中心线与花键齿顶或键槽中心线对齐。减速机产品设计23.减速机内部轴承的润滑需要设计有节流管或喷口制作成2mm扁缝结构，输入及输出轴处理轴承必须采用节流管的结构形式以防止轴端漏油。工业齿轮箱节流孔通径要大于2~2.5mm。通常通径为3mm，压力0.15~0.2MPa时，可喷油量为约4.5~5.5L/min;通径为3.5mm，可喷油量约6~7L/min。齿轮啮合部位采用伞形喷嘴，材料为不锈钢。装配时要求喷嘴处涂厌氧胶并点焊进行防松，以防止运输或工作中而脱落。减速机产品设计24.齿轮的喷管可以采用管夹，在结构空间受限时可以采用两块钢板重叠把合进行固定。螺栓采用GB32.1标准，并用铁丝固定。25.喷油方向:在低速时，油主要用于润滑，在高速时，油主要用于冷却。在圆周速度超过60m/s时，有80%或更多的油用于冷却。在低于25~30m/s时及立式齿轮箱中，油从啮入侧喷入。在超过60m/s时，要从啮出侧喷入。在30~60m/s之间，没有严格要求。减速机产品设计27.减速机输入、输出轴轴端采用机械式或接触式骨架密封。优先选用非接触式机械密封结构。当轴端采用接触式骨架密封时，应设计成两道密封，中间加一道隔环注入润滑脂。既起到密封作用，又可以对油封唇部与轴接触部位起到润滑作用。对于使用环境灰尘比较大的场所，密封处应该重点考虑防尘保护。减速机产品设计28.减速机输入、输出轴轴端采用机械式或接触式骨架密封。优先选用非接触式机械密封结构。当轴端采用接触式骨架密封时，应设计成两道密封，中间加一道隔环注入润滑脂。既起到密封作用，又可以对油封唇部与轴接触部位起到润滑作用。机械密封有集油罩式、甩油沟槽式等型式。减速机产品设计29.减速机输入、输出轴采用接触式骨架密封时，在安装油封的轴端部位要进行倒角处理，并倒圆抛光处理。装油封的轴部需要进行硬化处理，一般可采用镀硬铬或进行表淬处理。但对于表淬处理的轴表面，需要进行磁粉探伤处理，避免在热处理后在轴表面产生裂纹而导制断轴。减速机产品设计30.

通常减速机箱体的中心距公差为JS7，当按其下差加工时，可能会造成相啮合的齿轮副侧隙减小,当齿轮工作温度升高时即被卡死，因此,在组装过程中就出现了用砂轮修磨整个齿面的现象，这样就破坏了齿轮原有的加工精度和表面硬化层，造成运转噪音增大、接触强度下降。为保证啮合最小侧隙，减速机箱体中心距公差代号建议按H6选取。减速机产品设计31.通气罩上应该设计有挡油板结构，以防止飞溅的润滑油从通气罩处漏出。或采用具有挡油板的通气帽。减速机产品设计32.箱体、通气盖板