文档介绍：矿金提升机减速器结构设计
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1 减速器
减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用,也是地面用提升机的主体部分。减速器在现代机械中应用极为广泛。70~80年代,世界减速器技术有了很大发展。减速器体现以下发展趋势:
(1)高水平、高性能。
(2)积木式组合设计。基本参数采取优先数,尺寸规格整齐、零件通用性和互换性强、系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本。
(3)形式多样化、变型设计多。摆脱了传统的单一底座安装方式,增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速机一体式联接,多方位安装面等不同型式,扩大使用范围。
促进减速器水平提高的主要因素有:
(1)硬齿面技术的发展和完善,如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。
(2)用好的材料,普遍采用各种优质合金钢锻件,材料和热处理质量控制水平高。
(3)结构设计更合理。
(4)加工精度提高到ISO5-6级。
(5)轴承质量和寿命提高。
(6)润滑油质量提高。
减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类,二者的设计、制造和使用特点各不相同。按使用性能可分为可调传动比减速器、固定 1
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传动比减速器或等级变速减速器、无级变速减速器;按其传动件结构可分为齿轮减速器、其他新型减速器等。在一些变速要求高,工作过程复杂的精密,超精密机构中,大量采用新型减速器。由于齿轮制造技术成熟,工作环境要求不高,保养维护方便,因此齿轮减速器是最常用的。齿轮减速器的类别、品种、型式很多,目前已制定为行(国)标的减速器有40余种,齿轮减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出抽型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同的减速器。
与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:I一均匀载荷,Ⅱ一中等冲击载荷,Ⅲ一强冲击载荷。
设计方案要根据载荷类型,适当放大参数,以确保减速器的使用寿命。
设计减速器时应根据工作机的选用条件,技术参数,动力机的性能,经济性等因素,比较不同方案减速器的外廓尺寸,传动效率,承载能力,质量,价格等,选择设计最适合的减速器。
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2 蜗杆传动
蜗杆传动用以空间交错的两轴的运动和转矩。运动可以是减速或增速,最常用的是轴交角等于90度的减速运动。螺旋线方向可任选右旋或左旋,但蜗杆和蜗轮螺旋方向线必须相同。传统上取右旋的较多。蜗杆传动平稳,振动冲击和噪声均很小;能以单级传动获得较大的传动比,结构紧凑;多对齿同时啮合,且系线接触,承载能力大于交错轴圆柱斜齿轮。因此,在各种工业中应用极为广泛,蜗杆转速可达3000r/min,蜗轮转矩可达2MN·m,,直径可达2m以上。
蜗杆齿面与蜗轮齿面间滑动大,摩擦损失也较大,传动效率比齿轮传动为低。须重视箱体散热条件和合理润滑。
蜗轮一般须采用有良好跑合性能的减摩材料(如青铜等),价格相对昂贵。
按照蜗杆与蜗轮的相对位置,可分为蜗杆在蜗轮之下、蜗杆在蜗轮之侧、蜗杆在蜗轮之上三种基本型式。按照蜗杆外形结构可分为圆栓蜗杆减速器、环面蜗杆减速器、锥蜗杆减速器三类,前二类应用较广。
根据蜗杆分度曲面的形状,蜗杆传动可以分成三大类:圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。
蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分,蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动,俗称“球面蜗轮传动”。它始于1921年的美国造船业,其代表产品是美国CONE DRIVE,50年代起在我国得到推广应用。与普通圆柱蜗杆传动相比,这种蜗杆同时包容齿数多,双线接触线形成油膜条件好,两齿面接触线诱导法曲率半径大。因此,~3倍(小值适应于小中心矩,大 3
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值适应于大中心矩)。在传递同样功率时,中心矩可缩小20%-40%。由于性能优良,美国、日本、俄罗斯等国都将这种传动作为动力传动中的主要形式之一广泛使用。美国生产产品系列中心矩为15~1320㎜;速比为5~343000;最高传动效率可达97%。我国经过40年的研究和发展,目前这种蜗杆的生产品种也十分可观,最大中心矩可达到1200㎜;最少齿数比为5;蜗杆头数达6;最高传动效率可达94%。这种蜗杆传动分为“原始型”和“修整型”两种。“原始型”直廓环面蜗杆的螺旋齿面的形成为:一