减少倾动装置大齿轮磨损的探讨.pdf

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1、山西冶金Totall272SHANXIMETALLURGYNo．5，2010文章编号：1672—1152(2010)05-0062—02减少倾动装置大齿轮磨损的探讨刘炎(太原重工股份有限公司，山西太原030024)摘要：根据工作经验，对倾动装置大齿轮过度磨损的原因进行了分析，并从设计、制造方面提出了解决倾动装置大齿轮过度磨损的措施。关键词：倾动装置大齿轮磨损中图分类号：TH13241文献标识码：A收稿日期：2010—07—21作为转炉的驱动装置，转炉倾动装置是实现转炉齿面的磨损就只与齿面正压力、滑差率和润滑条件炼钢生产的关键设备之一。倾

2、动装置大齿轮顷动装有关。大齿轮采用25。齿形角(现在设计的大齿轮置中的核心零件，虽然设计时大齿轮的设计寿命很采用20。齿形角)，可以显著降低轮齿表面的滑动长，然而在实际使用中部分倾动装置大齿轮因严重磨系数和正压力，并且能够大大改善润滑条件。另外，损导致使用寿命远低于其设计寿命，个别的3～4年就采用25。齿形角还能提高齿轮的接触和弯曲强¨。需要更换。因此应找出部分倾动装置大齿轮过度磨损2．1．1降低齿面滑动系数的真正原因，并设法减少磨损以延长其使用寿命。齿轮运动是滑动和滚动的组合，当两个互相啮l大齿轮过度磨损原因分析合的齿轮在转动时，由啮

3、合齿轮副的滑动系数曲线1．1工况恶劣速度低齿面形成油膜条件差(见下页图1)可以看出，在齿廓不同位置上的滑动倾动装置的工况：低速，重载，频繁起制动，倾动系数是不同的，齿根处齿面滑动系数最大，所以齿面装置大齿轮的转速约为0．75～1．5r／min，节圆线速度各处磨损程度各不相同，齿根处磨损最严重[21。齿在0．15m／s左右，齿面形成油膜条件差，齿面应力面问的滑动直接影响齿轮的磨损程度，在润滑不良大。在这种工况下，由于刮削性磨损(而不是其他的时更为显著。因此滑动系数是判别齿轮啮合性能的齿面损伤如点蚀)而引起的连续性材料磨耗，随着一个重要指标

4、。倾动装置大齿轮转速低，油膜形成条运转时间的增加，首先在齿根圆与节圆之间产生磨件差，可见降低齿面滑动系数对大齿轮减少磨损有损现象，然后在节圆与齿顶圆之间产生磨刷现象，最特殊重要的意义。采用25。齿形角时大齿轮齿根滑后在节圆处也产生磨损现象。动系数能降低35％左右，如果采用合适的变位，齿1．2齿面硬度和精度偏低根部位滑动系数降低得更多。表1为一组倾动装置现在倾动装置大齿轮多为调质齿轮，而与之啮大齿轮啮合的参数表，从表l中可看到采用25。齿合的小齿轮为硬齿面，小齿轮加工精度与大齿轮相形角时，大齿轮齿根部的滑动系数得到了显著降低。比更容易保证

5、，大齿轮硬度、精度和小齿轮相比偏表1一组倾动装置大齿轮啮合的参数低，因此磨损主要出现在倾动装置大齿轮上。齿彤角法向模数齿数螺旋角l(o)变位系数中心距大齿轮崦根，Ⅱll部滑动系数概括起来说大齿轮磨损与其材料、材料的热处20。2520／162O0／022750．823j理、正压力、滑差率、加工精度和润滑条件等因素有25。2520／16200／022750．5669关。要减少大齿轮磨损就要从这几个方面进行考虑。2减少大齿轮磨损的措施往：表中的大齿轮齿根滑动系数仅表示大小，未表示方向。2．1建议设计中犬齿轮采用25。齿形角2．1．2降低几何压

6、力系数在材料、材料热处理、加工精度确定的情况下，齿廓磨损的另一个因素是由于接触压应力的影响。为方便起见，齿廓上的接触压应力可用一个仪与作者简介：刘炎(1983一)，在太原重工股份有限公叫齿齿廓几何形状有关的系数，称为几何压力系数，用轮传动设计研究所从事机械设计I：作，助理工程师。Tel：13546728625，E—mail：liuyan0509@126．coin来表示(仅与儿何尺寸有关)：2OlO~第5期刘炎：减少倾动装置大齿轮磨损的探讨平稳性的影响很小。l二次减速机I+部分＼／I▲I部分·I—’龋。一fⅣl，Nr-理论啮合线的极限点；

7、r-齿轮1齿顶和齿轮2齿根的啮合图2倾动装置布置方式点；B2-齿轮2齿顶和齿轮1齿根的啮合点；P-节点2．2建议提高大齿轮齿面硬度和精度图1啮合齿轮副的滑动系数曲线提高大齿轮齿面硬度可通过改进工艺来达到。对(1+i)，、／了×、／调质大齿轮，目前有些厂家制造齿轮时的工艺是毛式中，i为速比；为啮合角。一般情况下，大齿轮坯—粗车—调质—精车—滚齿。在这里，调质前安排25o齿形角加上适当变位啮合角可达到25。粗车、去黑皮的目的是保证调质至全齿深，但对倾动～27o。据此可计算出几何压力系数，大齿轮用25。装置大齿轮这样的大模数(一般／~=2o以

8、上)齿轮来齿形角时比大齿轮用20。齿形角时几何压力系数说是很难做到的，由于调质后还要精车、滚齿，很厚的能降低11％。调质层被切削掉了，剩下的调质层很薄，齿的节圆下2．1．3改善流体的动力性能和润滑条件部硬度