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1、磨机传动齿轮副间隙的控制摘要通过对磨机大型开式齿轮副间隙的相关描述,阐明在安装调试中必须坚持以控制齿侧间隙为主,以测量齿顶间隙为辅的原则。关键词齿顶间隙齿侧间隙控制检测一、引言在水泥、冶金、化工、矿山、火力发电和有色金属等工业部门中,广泛地应用着边缘传动的筒式磨机。由于在设计和安装调试中对传动齿轮副间隙控制不当,在试运转或正常生产中经常出现卡死或严重振动和冲击,造成齿面磨损过快和顶齿等不正常变形,大大降低了齿轮的使用寿命,因此在安装调试过程中必须保证齿轮副间隙在一个合理的范围,这对提高齿轮传动的平稳性及齿轮副的使用寿命是非常必要的。二、齿轮副的合理间隙控制1、齿轮副间隙的种类对于动力
2、传动齿轮副,在安装后必须具有足够的间隙。否则,齿轮副便不能正常运转。只有那些对运动精度要求特别高的非动力传动齿轮,才采用无间隙啮合,如天文望远镜的齿轮传动。齿轮副的间隙有两种:一种是齿顶间隙;另一种则是齿侧间隙。对渐开线齿轮,两者存在着一种固定关系。当一对齿轮副加工好以后,在安装时齿顶间隙Cn增大,齿侧间隙jn则按着一定比例随之增大。因此必须保证有恰当的间隙,过大或过小均不好。2、齿轮副合理间隙的控制齿顶间隙对齿轮副啮合质量影响不大,只要能适应制造和安装误差,给润滑油泻出留有一定的空间即可。因此,世界各国所制订的标准不同,我国、原苏联和捷克标准规定的齿顶间隙较大,均为Cn=0.25m
3、n。美国、英国和德国较小,均为Cn=0.05πmn=0.157mn。而瑞士居中,为Cn=0.2mn。美、英、德等欧美国家标准规定的齿顶间隙仅为我国的62.8%,而瑞士却规定为两者的平均值,为Cn=0.2035mn。这充分说明,齿顶间隙Cn对啮合质量的影响并不大,因此可以根据本国情况确定。对齿轮副啮合质量有重要影响的是齿侧间隙,所以世界各国对不同工况下的齿轮传动都有严格要求,包括我国在内。这是因为齿侧间隙具有以下作用:2.1、降低油压产生的附加应力机件的损坏绝大部分原因都是由于附加应力作用的结果。因为有齿侧间隙存在,一方面有助于油膜的形成,另一方面使过多的润滑油由此流出,避免齿面间因油
4、压升高而产生附加应力,对保护齿轮有利。2.2、补偿制造和安装误差齿轮在制造和安装中都不可避免地要有一定的误差,如果没有齿侧间隙,可能会产生卡死或发滞现象。不仅会增大功率消耗,还会缩短齿轮寿命。2.3、适应运转中跳动偏差的影响齿轮在运转中都存在着径向圆跳动偏差和端面圆跳动偏差,如果没有齿侧间隙,就会发生顶齿现象。这一点,对于大型开式齿轮传动就更为重要,因为大齿圈都固定在不稳定的筒体上。2.4、补偿齿轮的热膨胀齿轮在运转过程中因摩擦和润滑油的搅动会生热,因而温度要升高,轮齿会膨胀。如果没有齿侧间隙存在,齿轮副便不会很好啮合。2.5、可容纳受力后轮齿的变形轮齿在受力作用后肯定要发生变形,如
5、果没有齿侧间隙,不仅会造成齿面接触不均,而且也会发生卡死现象。由上述可见,在齿轮副安装后控制齿侧间隙是合理的,而不应控制齿顶间隙,对于大型开式齿轮传动则更应如此。可是到现在为止,国内的标准或规范中还基本上都仍然以控制齿顶间隙Cn为准。然而,国外从本世纪初到现在却无一例是控制齿顶间隙的,在图纸上和安装说明书中都详细规定了齿侧间隙的控制方法和具体数值。控制齿顶间隙Cn除不足以反映齿轮副的真实啮合质量外,还因为它与加工方法和所在设备的不同而不同,对缺乏经验的安装者往往造成误调。对磨机的大小齿轮副,因为大齿圈直径都很大,加工精度也不高,又都是通过不同型式固定在筒体上,筒体在受载和受热时要发生
6、变形,所以大齿圈在运转中的径向圆跳动和端面圆跳动也都比较大,而且规格越大跳动越大，导致大小齿轮中心距a的变化更大。为适应这些情况,保证齿轮的正常运转,齿顶间隙也必须随之变化。这进一步说明,控制齿顶间隙Cn不仅不合理,而且也不容易准确。3、齿侧间隙的控制方法及数值确定齿侧间隙的形成主要有两种方法,一是在加工时将齿厚减薄,二是在安装时将中心距拉大。对于大型开式齿轮传动,这两种方法同时使用。3.1、齿厚减薄齿厚减薄量靠在加工时的齿厚公差来控制,也就是利用齿厚极限上偏差和齿厚下偏差的具体数值来控制。3.2、中心距变化对磨机来说,工作时与静止时的温差不大,中空轴轴颈又置于主轴承中,因此大齿圈的
7、中心在任何时候的变化均不大。为了满足大齿圈径向圆跳动和端面圆跳动,在安装时中心距必须拉开一些,而没有减小的。3.3、具体控制方法对于磨机的大小齿轮,其中心距a是无法测量的。为此,在设计图纸上都标注出小齿轮中心O1至大齿圈中心O2的水平距离b和垂直距离h，一般还标注中心距a,如图一所示。在安装时,小齿轮只能按b和h值大致就位,然后靠控制大小齿轮的间隙进行精调,以满足正常运转的要求。最方便的办法是在大小齿轮加工时在其侧面划出节圆的刻线,利用这个刻线按要求值进行
