減速機發(fā)熱功率分析及冷卻方式選擇

寇亞利

摘要：在我國現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展中，減速機是其中的重要設備，但是在減速機的長期運行中，難免出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，不利于減速機的繼續(xù)使用，這種發(fā)熱是由于多方面的云因引起的，設計、潤滑、制造等各方面的原因都有可能導致減速機發(fā)熱。為保證減速機的正常使用，應該對發(fā)熱的減速機進行冷卻。因此，本文對減速機的發(fā)熱功率因素進行分析，并針對各種因素仔細選擇具體的冷卻方式，以保證減速機的正常使用。本文對減速機的熱功率影響因素進行分析，包括設計、潤滑、制造等方面的因素，并分析各種冷卻方式。

關鍵詞：減速機；發(fā)熱；功率；冷卻

1、 減速機概述

減速機是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將電機（馬達）的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù)，并得到較大轉矩的機構。在用于傳遞動力與運動的機構中，減速機的應用范圍相當廣泛。

減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。

減速機是一個相對復雜的機器，其目的是降低轉速并增加轉矩。它具有種類繁多的不同型號，不同型號有不同的用途。減速機種類繁多，按傳動方式可分為齒輪減速機、蝸輪減速機和行星齒輪減速機；根據(jù)不同的傳動階段可分為單級和多級減速機；根據(jù)齒輪的形狀可分為圓柱齒輪減速箱、錐齒輪減速箱和錐形圓柱齒輪減速箱；根據(jù)驅動器的布局可分為可擴展型、分體式和同軸型減速器。

2、影響減速器熱功率因素

主要是減速器的散熱面積，導熱系數(shù)及效率。下面將從設計，潤滑，制造及散熱裝置等幾方面來分析提高熱功率的措施。

2.1設計方面的分析

齒輪的結構參數(shù)如模數(shù)，分度圓直徑，齒寬，變位系數(shù)等，傳動比，軸承的結構形式以及齒輪的潤滑狀態(tài)均對減速器的效率有一定影響。 因此，在設計減速器時，為提高其效率，應綜合考慮影響傳動效率的各因素，針對不同類型的減速器，采取相應的技術措施。

2.1.1高速輕載減速器的設計

減速機在高速和輕載條件下的功率損耗主要是空載損耗?？梢圆扇∫韵麓胧﹣頊p少損失并改善軸承支撐條件。選擇小直徑系列的輕質軸承，并用薄油潤滑軸承。減小齒輪寬度和節(jié)圓直徑以降低變槳速度。使用較少的潤滑油以減少油損失。在確保足夠潤滑的情況下，減少供給齒輪箱的油量以減少由潤滑油引起的動力損失。

2.1.2重載減速器的設計

低速重負荷減速器的動力損失主要是由于滑動摩擦損失。高速減速機和重型減速機各部分的損失占有一定比例?？刹扇∫韵麓胧p少損失：盡可能使用齒寬較小，直徑較大的齒輪，以改善潤滑條件，減少油損。在允許的彎曲強度條件下，使用較小的模塊齒輪減少齒輪接觸線的長度，從而減少滑動摩擦損失。適當?shù)奈灰坪臀灰葡禂?shù)的合理分配，減少齒面間的相對滑動速度，降低滑動摩擦損失。使用高粘度潤滑油有利于形成動壓油膜并改善潤滑。

高速重載減速器，有條件的話可采用油霧潤滑，減少攪油損失。

2.2 制造方面的分析

齒輪的加工精度對摩擦損失有很大的影響。許多學者根據(jù)不同的加工方法進行了實驗比較，發(fā)現(xiàn)高精度齒輪的摩擦損失較小，但主要影響因素是齒形誤差和螺距誤差。仍然缺乏對表面粗糙度的研究。齒輪的齒面粗糙度越高，摩擦系數(shù)越大，摩擦力損失越大。如果載荷不變，當齒面粗糙度較大時，齒面處于直接接觸狀態(tài)，齒輪處于邊界潤滑狀態(tài)，摩擦系數(shù)較大。隨著潤滑條件的改善，當齒面油膜厚度接近表面粗糙度時，摩擦系數(shù)變化較大在這個范圍內，但與邊界潤滑相比要小。當表面粗糙度很小，潤滑油膜完全脫離兩個運動表面時，摩擦系數(shù)取決于流體的內摩擦阻力。隨著滑動速度的增加，流體的內部摩擦阻力也增加。

可見，齒面粗糙度可影響齒輪的潤滑狀態(tài)，同時它也決定了摩擦系數(shù)的大小。

各種加工方法，齒輪的熱處理和特殊的表面處理將對齒輪的齒形和冶金結構產生決定性的影響。這種形狀特征決定了齒輪工作時潤滑油膜厚度的形成，并且對齒面之間的摩擦系數(shù)有顯著影響，這又決定了摩擦損失的大小。因此，這兩個方面也是有效的影響齒輪效率的因素。

2.3減速機溫升過高

產生原因：（1）潤滑油或潤滑脂品質不佳。（2）轉軸潤滑不良。（3）轉軸軸承損壞。處理方法：（1）按廠方出廠說明書推薦潤滑油或潤滑脂牌號，并按要求加注。（2）按規(guī)定加注潤滑油，保證潤滑油泵正常工作和油路暢通。（3）更換軸承。

3、各種冷卻方式的選擇

3.1選擇高品質的潤滑油以及添加劑？

減速機通常使用220#齒輪油，但對于一些重型齒輪減速機，當減速機頻繁啟動時，有必要選擇一些潤滑油添加劑。減速機正在停止工作過程中，減速機齒輪油仍附著在減速機齒輪表面，使減速機齒輪上形成保護膜，防止減速機過載，減壓劑添加劑含有防漏劑和調整密封環(huán)。該劑能使減速器保持柔性和柔性，并有效減少減速器泄漏和減速器發(fā)熱等現(xiàn)象。

3.2減速器潤滑冷卻系統(tǒng)改進措施？

針對減速器潤滑油油溫過高，不能正常持續(xù)運轉的情況，對該減速器潤滑油的冷卻系統(tǒng)進行技術改造。？

在連續(xù)工作中產生的減速器熱量太高。但是，減速機的散熱面積不符合散熱要求，導致減速機油油溫高的現(xiàn)象。針對這種情況，潤滑油冷卻系統(tǒng)的改造大大減少了問題可以使各部門的溫度正常上升，延長設備和潤滑油的使用壽命，提高效率，降低成本。？

該裝置主要由冷卻水箱、冷卻水槽、冷卻銅管及輔助元器件構成，冷卻水取自瓦斯抽放泵循環(huán)水管路。其工作原理是：從減速器流出的高溫高壓油，經(jīng)濾油器、冷卻水槽內的冷卻銅管及冷卻水箱內的冷卻管冷卻后變?yōu)榈蜏馗邏河?，?jīng)回油管流回減速器內循環(huán)使用。

3.3建立相應的潤滑維護制度

維護減速器，使每個減速器由授權人員定期檢查。當工作中油溫明顯升高時，溫度升至40°C以上或油溫超過80°C。油滴或油的質量當發(fā)現(xiàn)更多銅粉并發(fā)生異常噪音時，有必要及時停止使用本產品，排除故障并在使用前更換油。加油時，請注意相同數(shù)量的機油和安裝位置，以確保減速機得到適當?shù)臐櫥?/p>

3.4浸風冷式？

對于減速機來說，僅通過增加散熱器表面就不能降低溫升。在這種情況下，在罐上有太多太稠密的管子是不經(jīng)濟的。通常是將粉末吹到散熱器上。這是因為熱量系數(shù)與流體在表面流動的速度有關。散熱系數(shù)增加幾倍，散熱效果好，在輕載時不需要吹空氣。同鼓風機相比，同一減速器的容量增加了30%以上不吹風。

4、 結語

總而言之，我國現(xiàn)階段的減速機發(fā)熱功率問題是需要迫切解決的問題之一，當減速機發(fā)熱現(xiàn)象過于嚴重，可以從設計、潤滑、制造等方面尋找原因，并從潤滑脂、潤滑維護制度、冷卻系統(tǒng)改造、風冷等方面進行思考。

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