齒輪減速器自潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

汪自穩(wěn)　吳彬　盧文杰　楊國(guó)太

摘 要：齒輪減速器在許多行業(yè)中都被廣泛的應(yīng)用，特別對(duì)于機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)它是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置，所以在生產(chǎn)過(guò)程中，我們可以提高齒輪減速器的壽命和工作性能來(lái)讓機(jī)械設(shè)備的工作效率更加高效。本文在一些減速器潤(rùn)滑方式的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款G50型減速器自潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，有效的提延長(zhǎng)了減速器的使用周期。

關(guān)鍵詞：齒輪減速器 自潤(rùn)滑 甩油器

1 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在越來(lái)越多的工程建設(shè)項(xiàng)目中，許多工程機(jī)械得以在工程施工中廣泛應(yīng)用。由于齒輪減速器的結(jié)構(gòu)緊湊和高效率，使其在傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)中更準(zhǔn)確可靠，也易于維護(hù)，所以大量的的在工程機(jī)械中使用，致力于為機(jī)械工作機(jī)構(gòu)降低運(yùn)行速度或增大轉(zhuǎn)矩。因?yàn)闇p速器長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生大量磨損，導(dǎo)致工作性能和使用壽命大幅降低，所以必須對(duì)減速器做好潤(rùn)滑工作。本文設(shè)計(jì)了一款減速器自潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，主要根據(jù)潤(rùn)滑系統(tǒng)的原理和一些參數(shù)確定潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

2 齒輪減速器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析

要想設(shè)計(jì)出一個(gè)良好的潤(rùn)滑系統(tǒng)，那么對(duì)原產(chǎn)品的了解和分析是必不可少的。此產(chǎn)品是齒輪傳動(dòng)箱，采用的是圓錐齒輪傳動(dòng)，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊。因?yàn)榇藗鲃?dòng)箱在工作時(shí)常常因?yàn)閳A錐齒輪過(guò)熱導(dǎo)致齒輪壽命過(guò)短，影響整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以很有必要加入一套潤(rùn)滑系統(tǒng)。此齒輪傳動(dòng)箱的潤(rùn)滑點(diǎn)一共有三處，分別是輸入軸上的軸承，主軸上的軸承，以及一對(duì)嚙合的圓錐齒輪。

從產(chǎn)品的裝配圖上看，產(chǎn)品大致分為四個(gè)主體，分別是一根輸入軸，一根主軸，一對(duì)嚙合的圓錐齒輪，以及外殼箱體。輸入軸和主軸通過(guò)這一對(duì)圓錐齒輪的實(shí)現(xiàn)兩者的傳動(dòng)，并且成垂直分布。剩下的是一些軸承，端蓋，螺母，橡膠圈之內(nèi)的一些組件。此產(chǎn)品為齒輪傳動(dòng)箱，在結(jié)構(gòu)上顯得比較緊湊。產(chǎn)品的輸入軸上有一對(duì)軸承和一個(gè)圓錐齒輪。前面的軸承利用圓螺母和雙軸承蓋進(jìn)行軸向定位，后面的軸承利用雙軸承座和圓錐齒輪的后端面進(jìn)行軸向定位。圓錐齒輪通過(guò)軸承和套筒進(jìn)行軸向定位。主軸上也有一對(duì)軸承和一個(gè)圓錐齒輪。處于上端的軸承通過(guò)兩個(gè)套筒進(jìn)行軸向定位，圓錐齒輪也是通過(guò)兩個(gè)套筒進(jìn)行軸向定位。

3 減速器自潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

在減速器主軸上安裝甩油器，在甩油器外圓上設(shè)計(jì)有螺旋槽，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑油在螺旋槽中沿軸向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，沿圓周切向向外甩出，在箱體的空腔內(nèi)形成壓力油，迫使油沿箱體中設(shè)計(jì)的孔向外流出，經(jīng)分流油管分流后，將潤(rùn)滑油流向所需的潤(rùn)滑油點(diǎn)。自潤(rùn)滑齒輪外部和內(nèi)部，并可防止齒輪內(nèi)部的潤(rùn)滑油溢出，減少齒輪的磨損，使減速器齒輪的傳動(dòng)更加靈活，同時(shí)可有效降低齒輪傳動(dòng)時(shí)的噪聲，延長(zhǎng)減速器齒輪的使用壽命，提高齒輪工作的可靠性。

4 減速器潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

齒輪減速器在整個(gè)運(yùn)作過(guò)程中很出現(xiàn)出現(xiàn)磨損這樣的重要的故障問(wèn)題，在對(duì)這一故障進(jìn)行分析以及研究的過(guò)程中，首先需要了解故障產(chǎn)生的原因，即各個(gè)零部件之間的摩擦力過(guò)大是導(dǎo)致磨損問(wèn)題的重要因素，對(duì)于齒輪傳動(dòng)減速器箱潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上是把摩擦學(xué)的內(nèi)容放在了主導(dǎo)地位，一切設(shè)計(jì)的根本目的都是圍繞著如何降低零部件之間的磨損。操作人員需要通過(guò)潤(rùn)滑的形式將磨損所帶來(lái)的各類損失和影響控制在所能承受范圍內(nèi)，因此設(shè)計(jì)一套優(yōu)良的箱體對(duì)減速器來(lái)說(shuō)很重要。箱體是用來(lái)支撐和固定軸系零件，保證傳動(dòng)零件的嚙合精度，良好潤(rùn)滑以及密封性的重要零件。

此箱體在結(jié)構(gòu)形式上采用剖分式，剖分式結(jié)構(gòu)更加有利于對(duì)主軸進(jìn)行安裝與拆卸。箱體選用灰鑄鐵HT200材料。根據(jù)主軸和傳動(dòng)軸所占空間的大小，箱體的型腔設(shè)計(jì)為一個(gè)底面直徑290mm的圓形，高447mm的圓柱體空腔。在空腔里面的圓心處有一個(gè)突出結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可以用來(lái)安置和定位甩油器和主軸及其軸類零件，也可以與箱體底座連接配合對(duì)箱體進(jìn)行密封。凸臺(tái)上用于和螺釘連接對(duì)軸承蓋進(jìn)行定位安裝的是三個(gè)Φ10mm的螺紋孔。箱壁上Φ260mm圓孔的邊沿處均勻分布六個(gè)用于安裝雙軸承座的直徑為20mm的螺紋孔，方便安裝定位輸入軸及其軸承。110mm×60mm的矩形孔可以方便的觀察箱體內(nèi)部油面高度以及齒輪嚙合情況。箱體右下角設(shè)計(jì)了一個(gè)安裝油塞的直徑為18mm的通孔并鉆螺紋。箱體的頂部均勻分布了六個(gè)直徑為12mm的螺紋孔，用于箱體和箱蓋的連接。為了使產(chǎn)品工作時(shí)更加的穩(wěn)定，在箱體底座處設(shè)計(jì)四個(gè)直徑為18mm的螺紋孔用于安裝地腳螺栓。

4.2 隔油膜的設(shè)計(jì)

從齒輪傳動(dòng)箱的裝配圖可以看出主軸末端和箱體下端蓋之間有一處很大的間隙，箱體里的潤(rùn)滑油很容易從這個(gè)大間隙流出。所以隔油膜的設(shè)計(jì)就必不可少了。下面是隔油膜的零件圖。

隔油膜是緊配安裝在箱體下端蓋上的，這是為了不讓潤(rùn)滑油從箱體下端蓋的孔徑流出。隔油膜和主軸之間還有一定間隙，為了不讓潤(rùn)滑油從隔油膜和主軸的間隙流出，就適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)了隔油膜的長(zhǎng)度，使得可以流出的間隙處遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油面。這樣一來(lái)只要是齒輪傳動(dòng)箱正常的放置，潤(rùn)滑油就沒(méi)有可能流出，隔油膜的設(shè)計(jì)很好的加強(qiáng)了齒輪傳動(dòng)箱的密封性。雖然隔油膜的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其作用很大。

4.3 甩油器的設(shè)計(jì)

甩油器車有M552的左旋的螺紋孔，其作用是將甩油器與主軸相連接。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，甩油器可以跟著一起旋轉(zhuǎn)。甩油器的外圓車安裝有螺旋油槽，當(dāng)甩油器旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋油槽就可以擁有一定的導(dǎo)油功能，將潤(rùn)滑油導(dǎo)向滾滾動(dòng)軸承組。提高了潤(rùn)滑效果，減小了摩擦損耗，增加了軸承壽命，這也是設(shè)計(jì)齒輪減速器自潤(rùn)滑系統(tǒng)的一大優(yōu)點(diǎn)。

5 設(shè)計(jì)此減速器自潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)的意義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，潤(rùn)滑技術(shù)也在不斷進(jìn)步，此潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)的益處在于，當(dāng)零件工作運(yùn)動(dòng)時(shí)，零件和零件的接觸面就會(huì)形成一層潤(rùn)滑油膜，這層油膜會(huì)使零件在工作運(yùn)動(dòng)時(shí)減少相互之間的摩擦阻力，以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗。零件表面產(chǎn)生的油膜也起到了一定的緩沖減震的作用，對(duì)零件表面能夠有一定的保護(hù)作用，防止其腐蝕生銹。潤(rùn)滑系統(tǒng)使產(chǎn)品和零件的壽命得到了延長(zhǎng)，大大的削減了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，帶來(lái)了更多的經(jīng)濟(jì)收益。

6 結(jié)論

機(jī)械設(shè)備中的齒輪減速器是機(jī)械零件中非常重要的部件，我們?cè)谌粘Ｊ褂弥袘?yīng)降低減速器的磨損程度，潤(rùn)滑對(duì)減速器來(lái)說(shuō)十分重要，潤(rùn)滑方式?jīng)Q定了軸承等零部件的壽命。本文設(shè)計(jì)的齒輪減速器自潤(rùn)滑系統(tǒng)，有著無(wú)油潤(rùn)滑或少油潤(rùn)滑的特性，可以不用經(jīng)常保養(yǎng)，而且耐磨性能好，摩擦系數(shù)小，同時(shí)能提高軸承的承載能力，保證機(jī)械的工作精度。

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