常規(guī)減速機設(shè)計制造中的要點

王海艷

摘 要：本人根據(jù)自己多年工作經(jīng)驗，闡述了一臺減速機從設(shè)計到產(chǎn)成過程中需要注意或常見的常規(guī)與要點。

關(guān)鍵詞：減速機；加工；技術(shù)要求；裝配

中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A

本人從事減速機的設(shè)計工作多年，常遇到各種問題，本文以雙齒輥破碎機的配套減速機XXX為例，簡述常規(guī)減速機設(shè)計制造中的要點。

雙齒輥破碎機是用兩臺減速機驅(qū)動兩件破碎錘軸，電動機懸掛在減速機輸入軸端的機體上，功率N=160kW；轉(zhuǎn)速n=1480rpm，同步驅(qū)動兩破碎錘軸，核算后，將其設(shè)計為四級漸開線齒輪傳動的高精度滲碳、淬火硬齒面減速機，精度為6級。設(shè)計及制造要點如下：

一、減速機主要零件的技術(shù)要求

1 箱體與箱蓋

（1）箱體與箱蓋在焊后需要消除內(nèi)應(yīng)力。并作盛水試驗，時間兩小時，不得有滲漏現(xiàn)象。

（2）噴丸處理箱體與箱蓋，并在規(guī)定時間里（不得多于6h），按合同的技術(shù)要求涂耐油底漆。

（3）箱體與箱蓋的結(jié)合面磨削后合在一起，在不把螺釘?shù)那闆r下，用0.05mm塞尺檢查，在任何位置均不得通過結(jié)合面的1/3。

（4）各軸承孔中心線水平及垂直方向的平行度及孔的形位公差為7級精度。

2 齒輪

（1）熱處理調(diào)質(zhì)硬度228～269HB，齒面硬度58～63HRC，滲碳淬火后，有效硬化層深度為2.2mm～3mm，芯部硬度30～34HRC，對齒兩側(cè)面磨削均勻。

（2）粗加工后探傷檢查，不得有影響機械性能的缺陷.

（3）磨齒后磁粉探傷檢查，不得有磨削裂紋。

（4）齒輪各項檢查精度為6級。

二、減速機各主要件的加工

要確保減速機的制造精度，影響因素主要有四個方面：

（1）齒輪的齒形加工精度。

（2）各軸軸徑的加工精度。

（3）箱體軸孔的加工精度。

（4）減速機的裝配精度。

把握這四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也不忽視其他因素的影響，就能達到技術(shù)精度要求。因此就以上四個環(huán)節(jié)，采取以下控制手段來解決。

1 齒輪的加工，齒輪的加工精度對整臺減速機至關(guān)重要，所以在粗滾、精滾后，選用磨齒加工，磨齒加工是在我廠從德國進口的設(shè)備ZSTZ10型磨齒機上進行的，我廠還有一臺德國克林根貝爾格產(chǎn)的PFS11-1600型齒輪綜合檢查儀，它可以檢查齒輪的齒形、齒向、齒距、基節(jié)等多種誤差項目，其檢測精度為五級，為保證齒輪各項誤差的精度，采取了磨齒與測量配合加工的方法，即：先按圖紙給定參數(shù)調(diào)整磨齒機，齒輪粗磨齒，待見光后卸下齒輪，上檢測儀檢測，根據(jù)檢測儀檢測出的各項誤差數(shù)據(jù)值，再反過來進一步調(diào)整磨齒機各參數(shù)，調(diào)整后再將齒輪上機床找正，半精磨，磨后再下機床檢測，如此反復(fù)多次，至達圖紙要求為止。

2 軸與軸齒輪軸頸的加工，特別是軸的各配合表面的加工。要達到圖紙要求的精度和表面粗糙度，最后采用精車后外圓磨削完成。由于磨軸徑不能一次磨出，要掉個磨削，為消除二次裝夾帶來的不便，在軸的一端留出一段夾頭，給出夾箍和撥叉位置，使軸兩端外徑在一次裝夾中磨出，保證軸兩端外徑的同軸度要求。

3 箱體的加工。減速機箱體是鍛焊結(jié)構(gòu)，軸孔部分為鍛件，其余為鋼板組焊而成，箱體加工的關(guān)鍵工序是鏜軸孔。按常規(guī)，對兩端軸孔跨距小于500mm以下的箱體，都是找正后，從一側(cè)伸刀，鏜出兩軸孔，為控制鏜桿伸出后變形對另一端軸孔的影響，在鏜孔時采用了中間檢測，分別粗鏜各孔，檢查兩軸孔的數(shù)值是否兩兩對應(yīng)相等，誤差是否在圖紙要求的范圍內(nèi)。如果超差，可根據(jù)所測各值，調(diào)整機床刀具的進刀量及吃刀深度，調(diào)整后再進行加工、檢測，直到符合圖紙要求后，再精鏜軸孔達圖。

4 減速機的裝配過程是一臺產(chǎn)品順利出廠的關(guān)鍵。因為裝配是最后一道工序，各零件在加工過程中的誤差將積累到一起影響產(chǎn)品質(zhì)量。要消除這些影響，具體見下面減速機的裝配與檢查。

三、減速機的裝配與檢查

1 裝配前的準備

（1）清除毛刺、飛邊、切削、油污、銹斑等；將銳邊、尖角倒鈍。

（2）清除掉加工過程使用的焊塊、焊點及加工中凸臺殘留部分，并鏟磨平整。

（3）復(fù)檢零部件的主要配合尺寸，其余要求見箱體與箱蓋技術(shù)要求的（1）（3）。

2 壓裝

（1）先復(fù)檢零件的配合尺寸，導(dǎo)向部位需修整圓滑。為了便于軸的壓入，在軸的引入端必須有導(dǎo)向部分，如圖紙無特殊要求，一般按錐度1∶50制作，導(dǎo)錐長度不得大于配合長度的15%，齒輪與軸的鍵槽部分必須接通。

（2）壓裝前的配鍵。鍵要事先按齒輪和軸的鍵槽修配好，鍵在齒輪上的鍵槽內(nèi)其兩側(cè)面應(yīng)接觸均勻。要做到加少許外力即可串動，但其間隙最大不得超過圖紙要求。同時要求測量鍵的高度尺寸，保證鍵高方向的裝配間隙。

（3）壓裝前要看好圖紙，對零件的相關(guān)件需事先按裝配先后順序組織好，在齒輪軸孔內(nèi)涂潤滑脂，確保齒輪刻有圓線的基準面靠軸肩一側(cè)。確認無誤時方可進行壓裝。

（4）在齒輪與軸的壓入時，應(yīng)使齒輪的端面受力，不得使齒輪輪緣受力，以防變形。用直角尺檢查齒輪孔的端面與軸的垂直，對正齒輪、軸、液壓機柱塞的中心不得偏斜。壓裝過程中，隨時監(jiān)視壓力表的變化情況，壓入力不得超過最大壓力。

3 軸承的裝配

（1）先確認軸承商標及型號，檢查其裝配前的徑向游隙，復(fù)檢軸徑和軸承孔徑；修磨軸的臺肩及圓角等表面。

（2）軸承外圈與軸承座及軸承蓋的半圓孔均應(yīng)貼合良好?？捎弥z查與用塞尺測縫隙法檢查配合使用，以確保結(jié)果正確。其中著色法檢查時，與軸承座在對稱于中心線的120°范圍內(nèi)應(yīng)均勻接觸，與軸承蓋在對稱于中心線的90°范圍內(nèi)應(yīng)均勻接觸，并且在上述范圍內(nèi)用0.03mm的塞尺檢查時，不準塞入軸承外圈長度的1/3。

（3）軸承裝配后，因減速機的箱體為剖分式的箱體，而軸承體的孔在對開面的兩側(cè)應(yīng)有間隙，以防夾幫，各半圓孔的“修幫”尺寸可按表1由鉗工修磨。

表1

修幫尺寸

經(jīng)驗值 軸承外徑d b h

≤120 0.10 10

>120～260 0.15 15

>260～400 0.20 20

>400 0.25 30

（4）設(shè)計要求軸承與軸徑過盈配合，裝配前要先檢測軸與軸承的盈量大小是否符合圖紙要求，確定后將軸承放入電加熱爐中，調(diào)好加熱溫度開始加熱，在加熱爐溫度表達到要求后，還要保溫一段時間，然后取出軸承裝在軸上，軸承裝配后務(wù)必用圖紙規(guī)定的軸頭上的壓蓋及花螺母將其壓牢。待冷卻后可進入下道工序。

4 箱體找水平

為保證減速機研齒、試車及安裝后的使用壽命，在研齒及試車時應(yīng)對箱體找水平。在裝配工藝中箱體找水平的規(guī)定為0.1/1000mm。找好水平后進入下道工序。

5 軸向間隙的調(diào)整

調(diào)整軸向間隙是防止溫度變化產(chǎn)生軸向移動，并且是保證今后研齒準確、齒輪與軸正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。設(shè)計減速機時，均對各軸軸向間隙作了具體要求，以保證運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

6 研齒

（1）該減速機選用齒輪為硬齒面漸開線齒輪，該齒輪經(jīng)過三次熱處理、兩次探傷，磨齒后齒面精度為6級，是我設(shè)計的產(chǎn)品中精度較高的一種。齒輪加工精度高，并不代表它們裝配到一起就符合使用的條件。我們可以用著色法檢測其接觸率以確定它是否符合圖紙的要求。

（2）將各級齒輪按圖紙的要求裝配，在各嚙合級中的高速級涂紅丹粉，正反運轉(zhuǎn)3分鐘，停車查看各大齒輪齒面的接觸情況。圖紙的要求延齒長方向70%，延齒高方向50%。對于達不到要求的齒輪重新組織機床對齒面進行修磨。

（3）為保證齒輪的轉(zhuǎn)動靈活，避免干涉，對于接觸率不符合圖紙要求的齒輪要進行修磨，齒輪的修磨與齒輪的加工基本一致.根據(jù)實際研齒的誤差、接觸率的情況，調(diào)整磨齒機的各參數(shù)。調(diào)整后再將齒輪找正，磨后再重新回到裝配研齒，如此反復(fù)進行2～3次，直到接觸率達到圖紙的要求為止。

7 嚙合間隙的測量

在研齒以后，要測量和檢查各級齒輪的嚙合間隙，可以用千分表或塞尺直接進行測量和檢查，也可以用壓鉛絲法進行檢查。

8 試車

（1）研齒合格后，機體及齒輪要用煤油清洗干凈，軸承要用汽油清洗。按圖紙要求重新裝配，結(jié)合面涂樂泰密封膠。各螺栓緊固時，各螺栓需交叉、對稱、逐步、均勻擰緊。

（2）按圖紙要求的油位高度，倒入120#試車防銹兩用油。按圖紙要求及檢驗計劃規(guī)定，正反方向各兩小時。同時對溫度、噪音作記錄。按圖紙中對于噪音的規(guī)定是，在1m范圍內(nèi)測量的結(jié)果不高于85分貝；對于溫度的要求是低于30℃。

（3）減速機初次試運轉(zhuǎn)時間不宜過長。約在20分鐘內(nèi)，要停車檢查。以確定各部運轉(zhuǎn)是否正常，然后方可繼續(xù)試運轉(zhuǎn)。

（4）試車完畢后，應(yīng)檢查齒面是否有擦傷（通過視孔蓋觀察）。如有擦傷要開箱修磨。倒出箱體內(nèi)的潤滑油，封好視孔蓋，旋緊螺塞。

以上即是以雙齒輥破碎機的配套減速機為例，概述了一臺減速機的設(shè)計生產(chǎn)流程中的要點，其他減速機也大抵如此。

參考文獻

[1]機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

[2]機械加工手冊[M].沈陽重型機器廠.