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泰興減速機(jī)在正常運(yùn)行時(shí),由于效率的損失,會(huì)造成一部分輸入功率轉(zhuǎn)化成熱能,使得減速機(jī)內(nèi)部溫度升高,如果溫度過(guò)高會(huì)造成內(nèi)部件的損壞。因此在泰興減速機(jī)前期選型和校核中必須要滿足熱功率要求。
熱功率PT連續(xù)傳動(dòng)時(shí)不超過(guò)計(jì)算油溫+90°C時(shí)的實(shí)際功率,PTH 是額定熱功率,PTH = f 1×f2×f3,f 1=海拔系數(shù);f2=1.07—對(duì)安裝力矩臂的減速器,f2=1.0—對(duì)地腳安裝減速器;f3=1.10—壓力潤(rùn)滑;f4=1.0—飛濺和浸油潤(rùn)滑。
主要是泰興減速機(jī)的散熱面積,導(dǎo)熱系數(shù)及效率。下面將從設(shè)計(jì),潤(rùn)滑,制造及散熱裝置等幾方面來(lái)分析提高熱功率的措施。
1設(shè)計(jì)方面的分析
齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如模數(shù),分度圓直徑,齒寬,變位系數(shù)等,傳動(dòng)比,軸承的結(jié)構(gòu)形式以及齒輪的潤(rùn)滑狀態(tài)均對(duì)減速器的效率有一定影響。 因此,在設(shè)計(jì)減速器時(shí),為提高其效率,應(yīng)綜合考慮影響傳動(dòng)效率的各因素,針對(duì)不同類型的減速器,采取相應(yīng)的技術(shù)措施。
?高速輕載減速器的設(shè)計(jì)
泰興減速機(jī)在高速輕載情況下的功率損失主要是空載損失,可采取下列措施以減少損失改善軸承支承條件:
選用小直徑系列的輕型軸承,而且軸承采用稀油潤(rùn)滑;
盡量減少齒輪齒寬和節(jié)圓直徑,以降低節(jié)線速度;
采用粘度較小的潤(rùn)滑油,以減少攪油損失;
在保證潤(rùn)滑充分的條件下,減少齒輪箱的供油量,以減少潤(rùn)滑油加速的功率損失。
?重載減速器的設(shè)計(jì)
低速重載減速器的功率損失主要是滑動(dòng)摩擦損失高速重載減速器各部分損失都占有一定的比例,可采取下列措施以減少損失:
盡可能采用齒寬較小,直徑較大的齒輪,以改善潤(rùn)滑條件并減少攪油損失;
在彎曲強(qiáng)度允許的條件下,選用較小模數(shù)的齒輪以減少齒輪接觸線長(zhǎng)度,從而減少滑動(dòng)摩擦損失;
適當(dāng)變位和合理分配變位系數(shù),以降低齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度,減少滑動(dòng)摩擦損失;
采用粘度大的潤(rùn)滑油,有利于形成動(dòng)壓油膜,改善潤(rùn)滑狀態(tài)。
高速重載減速器,有條件的話可采用油霧潤(rùn)滑,減少攪油損失。
2制造方面的分析
齒輪的加工精度對(duì)摩擦損失有很大的影響,許多學(xué)者根據(jù)不同的加工方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)精度高的齒輪摩擦損失小,但對(duì)其中主要的影響因素究竟是齒形誤差,齒距誤差,還是表面粗糙度尚缺少研究。
齒輪的齒面粗糙度越高,摩擦系數(shù)就越大,結(jié)果摩擦功率的損失也越大。若載荷不變,當(dāng)齒面粗糙度較大時(shí),齒面直接接觸,使齒輪處于邊界潤(rùn)滑,這時(shí)摩擦系數(shù)很大。隨著潤(rùn)滑條件的改善,當(dāng)齒面的油膜厚度接近表面粗糙度時(shí),摩擦系數(shù)在這一范圍變化較大,但相對(duì)邊界潤(rùn)滑時(shí)要小一些。當(dāng)表面粗糙度很小,潤(rùn)滑油膜使兩運(yùn)動(dòng)表面完全脫開(kāi)時(shí),摩擦系數(shù)取決于流體的內(nèi)摩擦阻力,隨著滑動(dòng)速度的增加,流體的內(nèi)摩擦阻力也隨之增大。
可見(jiàn),齒面粗糙度可影響齒輪的潤(rùn)滑狀態(tài),同時(shí)它也決定了摩擦系數(shù)的大小。
各種加工方法,齒輪的熱處理和表面特殊處理,都將對(duì)齒輪的齒面形貌和金相組織產(chǎn)生決定性的影響。而這種形貌特征又決定了齒輪工作時(shí)潤(rùn)滑油膜厚度的形成,對(duì)齒面之間的摩擦系數(shù)有著較明顯的影響,從而也決定了摩擦損失的大小。因此,這兩方面也是影響齒輪效率的有效因素。
當(dāng)PT> PTH需要增加外部冷卻方式來(lái)對(duì)減速機(jī)進(jìn)行降溫,常見(jiàn)的冷卻方式包括:風(fēng)扇、水冷盤管、外部潤(rùn)滑。
1、風(fēng)扇散熱利用風(fēng)扇散熱簡(jiǎn)單易行而且操作方便。但風(fēng)扇散熱方法的缺陷是在某些情況不太適合,例如在煤礦井下對(duì)齒輪箱散熱時(shí),使用風(fēng)扇會(huì)嚴(yán)重污染周圍的工作環(huán)境和機(jī)械設(shè)備,并且它是利用輻射換熱,因此,所能散失的熱量也有限。
2、水冷盤管是安裝于齒輪箱底部并通冷卻水的管路,可有效地增大導(dǎo)熱系數(shù)降。在冷卻水的不同流速和流量下,對(duì)盤狀管的散熱效應(yīng)進(jìn)行了多次試驗(yàn),結(jié)果表明采用盤狀管散熱,其散熱效果與冷卻水的流速,流量有直接關(guān)系。但盤狀管散熱結(jié)構(gòu)由于受減速器箱體內(nèi)安裝空間的限制,盤狀管的盤繞長(zhǎng)度不能很長(zhǎng),故而其散熱效果受到限制。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝較方便,散熱效果較好而且易于系列化。
3、外部潤(rùn)滑是指在減速機(jī)外部設(shè)置一個(gè)水冷或者風(fēng)冷裝置,將減速機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻,冷卻后的潤(rùn)滑油在回到減速機(jī)內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑,此種冷卻主要用于大功率下冷卻或者環(huán)境溫度較高時(shí)采用。優(yōu)點(diǎn)在于冷卻效果好,潤(rùn)滑油的壽命高。缺點(diǎn)在于控制點(diǎn)增多,增加事故幾率。
綜上所述,安裝散熱裝置是增大散熱系數(shù)的有效方法。在散熱裝置的選擇中,應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和散熱效果。
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