回轉(zhuǎn)減速機(jī)噪聲問題分析

黃洪波， 劉小龍

（江西特種電機(jī)股份有限公司機(jī)械分公司，江西宜春336000）

0 引言

塔機(jī)用回轉(zhuǎn)減速機(jī)一般為三級(jí)齒輪傳動(dòng)，如圖1所示的回轉(zhuǎn)減速機(jī)（以下簡(jiǎn)稱減速機(jī)）是其中的一種，該減速機(jī)第一級(jí)為平行軸齒輪傳動(dòng)，第二、第三級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)。這種減速機(jī)在出廠檢驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)噪聲不合格問題，影響減速機(jī)的交驗(yàn)。

圖1 減速機(jī)外形圖

1 噪聲問題簡(jiǎn)述

本文分析的減速機(jī)噪聲不合格問題是指減速機(jī)在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的噪聲超限值，有雜音、有異響及有振動(dòng)等。

2 減速機(jī)上下蓋組合結(jié)構(gòu)及車用夾具

減速機(jī)上下蓋組合見圖2，它由上蓋和下蓋組成，兩者用螺栓聯(lián)接，并用定位銷定位，以保證在拆卸后重裝時(shí)能復(fù)位。上下蓋組合只須加工φ52H7軸承孔及上蓋上端面。上下蓋組合組裝前，下蓋除φ52H7軸承孔外都已加工好，上蓋除φ52H7軸承孔及上端面外都已加工好。上下蓋組合加工是在普通車床上加工，須使用專用車削夾具（見圖3）。定位芯軸用螺栓聯(lián)接到夾具底座上，且伸入到上下蓋組合的φ80H7軸承孔中。夾具底座用螺栓和定位銷固定到車床花盤上，為了車削加工時(shí)平衡，車床花盤上裝有配重塊，車床花盤為車床自帶的。加工上下蓋組合時(shí)，先將連接盤與上下蓋組合下部聯(lián)接，然后將上下蓋組合與連接盤一起用螺栓固定到夾具底座上。

圖2 上下蓋組合圖

3 噪聲問題分析

經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)和分析，我們發(fā)現(xiàn)噪聲主要來自減速機(jī)的第一級(jí)平行軸齒輪傳動(dòng)，即小齒輪軸與大齒輪之間的傳動(dòng)，該級(jí)齒輪裝在上下蓋組合里，見圖1。我們認(rèn)為產(chǎn)生噪聲的原因是該級(jí)齒輪傳動(dòng)的中心距不準(zhǔn)確和該級(jí)兩傳動(dòng)軸平行度誤差較大。

3.1 中心距不準(zhǔn)確

圖4（a）為夾具底座圖，圖4（b）為定位芯軸在夾具底座上的位置圖。上下蓋組合裝上連接盤后安裝到車用夾具上，如圖4（b）所示，定位芯軸有 A、B、C、D4 個(gè)位置（可以轉(zhuǎn)動(dòng)夾具底座來得到這4個(gè)位置），一般情況下，都是在A位置上裝上下蓋組合，該位置裝配方便。上下蓋組合軸承孔尺寸為φ80H7（+0.0350），取其中間值為80+0.0175；與其配合的定位芯軸尺寸為φ80-0.060-0.065，取最大值為80-0.06。因此實(shí)際中心距比理論中心距大［0.0175-（-0.06）］/2≈0.04 mm，同理可得，當(dāng)定位芯軸在C位置時(shí)實(shí)際中心距比理論中心距小0.04 mm；此外，當(dāng)定位芯軸在B、D位置時(shí)，由于上下蓋組合的重力作用，定位芯軸往下偏0.04mm，如圖4（c）所示，那么實(shí)際中心距為=113mm，因此定位芯軸在B、D位置時(shí)實(shí)際中心距更精確。但因定位芯軸在B、C、D位置不便安裝上下蓋組合，所以只好在A位置安裝上下蓋組合。從圖2知，圖紙要求的中心距為113±0.0135，因此實(shí)際中心距超出理論中心距上限0.026mm。

圖3 上下蓋組合車用夾具圖

3.2 兩傳動(dòng)軸平行度誤差較大

定位芯軸定位長(zhǎng)度短，只伸入下蓋φ80H7軸承孔，沒有伸入上蓋φ80H7軸承孔中，如圖3（a）所示。圖3（c）為定位芯軸的簡(jiǎn)化示意圖，也是文獻(xiàn)［1］的附錄B中垂直度主參數(shù)L圖例。我們知道當(dāng)垂直度公差值t一定時(shí)，主參數(shù)L（也就是定位芯軸長(zhǎng)度）越長(zhǎng)則垂直度精度越高，反之則垂直度精度越低。此前車削夾具定位芯軸的主參數(shù)L=94 mm，其定位長(zhǎng)度較短，導(dǎo)致定位芯軸垂直度精度較低，使得定位芯軸與φ80H7軸承孔同軸度誤差較大，即兩者存在一定角度；由于車削夾具是以定位芯軸定位的，φ52H7軸承孔與定位芯軸是平行的，而定位芯軸與φ80H7軸承孔同軸度誤差較大，所以φ52H7軸承孔與φ80H7軸承孔平行度誤差較大，即第一級(jí)齒輪兩傳動(dòng)軸平行度誤差較大。此外由于車削夾具定位芯軸短，車削小齒輪軸軸承孔不穩(wěn)，影響小齒輪軸軸承孔的精度。

圖4 夾具底座及定位芯軸位置圖

4 采取的措施

1）對(duì)中心距不準(zhǔn)確問題采取的措施。針對(duì)實(shí)際中心距不準(zhǔn)確問題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)加工車削夾具時(shí)有意縮小車削夾具的中心距，如上所說，齒輪傳動(dòng)中心距偏大0.04 mm，我們就把車削夾具中心距縮小0.04 mm，因此加工出來的上下蓋組合中心距就比較準(zhǔn)確了。

2）對(duì)兩傳動(dòng)軸平行度誤差較大的問題。我們加長(zhǎng)車用夾具定位芯軸，使其伸入到上蓋φ80H7軸承孔中，如圖3（b）所示，提高定位芯軸垂直度精度，從而提高定位芯軸與φ80H7軸承孔的同軸度，進(jìn)而保證φ52H7軸承孔與φ80H7軸承孔的平行度，即第一級(jí)齒輪兩傳動(dòng)軸的平行度；這樣還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是車削小齒輪軸軸承孔比較穩(wěn)，提高了小齒輪軸軸承孔的精度。

5 結(jié)語(yǔ)

通過采用上述措施,同時(shí)保證其它零件尺寸,特別是第一級(jí)齒輪的齒形齒向公差,第一批裝配出來的12臺(tái)減速機(jī)一次裝機(jī)合格率達(dá)到100%,這是以前從未有過的。上述措施對(duì)解決減速機(jī)的噪聲問題是行之有效、切實(shí)可行的。

［1］ 全國(guó)形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T1184-1996 形狀和位置公差未注公差值［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996.