减速机基础知识(二)

导语:上期内容,我们一起了解了“传动技术发展史”、“齿轮传动基本知识”和“主要零部件介绍-齿轮”。本期内容,我们将给大家介绍伞齿、轴承、轴封和轴。

 

三、主要零部件介绍

2. 锥形齿轮

锥形齿轮也称为伞齿轮,锥齿轮。用于相交轴间的传动。与柱形齿轮相比,能够改变传动方向。单级传动比可到6,最大到8。

目前工业减速机最常使用的为螺旋伞齿轮即螺旋圆锥齿轮。

优势:1) 传动效率高,传动比稳定,传动平稳平顺

2) 圆弧重叠系数大,承载能力高,工作可靠

3) 结构紧凑,节能省料,节省空间

4) 耐磨损,寿命长,噪音小。

2.1 螺旋伞齿轮分类

按照设计方法可以分为:

克林贝格螺旋伞齿轮(等高齿)

格里森螺旋伞齿轮(渐缩齿)

按加工方式可以分为:

圆弧曲面齿Circular arc(ZS),端面铣齿+磨齿

外摆线齿Epicycloid(HP),端面滚齿

渐开线齿Involute(SP),克林贝格延伸外摆线轮

2.2 螺旋伞齿轮基本参数

齿数 - Z

公称模数 - Mn

节圆直径 - d0

螺旋角 - ßm

螺旋方向

轴角 - Σ

轴偏置 - av

变位系数 - X

齿厚变位系数 - Xs

角变位 - θk

节圆直径

螺旋角

螺旋方向

轴角

轴偏置

2.3 螺旋伞齿轮计算标准

载荷计算标准为DIN 3991、AGMA 2003、ISO 10300

各厂商所使用的软件:克林贝格KIMOS、格里森CAGE

2.4 螺旋伞齿轮的加工

目前的主流机床都能实现闭环加工,即在线监测,并调整加工参数。

按照加工方式,也分为:硬切、磨齿和研齿

3. 轴承

3.1 常用轴承类型

深沟球轴承

特点:可承受径向力和轴向力;摩擦小,转速高;运转平稳;价格低。

角接触球轴承

特点:可承受较大的轴向力

圆柱滚子轴承CRB

特点:较高的径向承载;摩擦小;速度范围广。

按形式可分为:NJ、NU、NCF

球面滚子轴承CARB

特点:具有调心能力;具有轴向位移能力;尺寸小;较高的径向承载。

 

球面滚子轴承SRB

特点:较高的径向承载力;两个方向的轴向力;尺寸系列范围广;有非常大的尺寸。

圆锥滚子轴承TRB

特点:适用于复合载荷

3.2 常用轴承布置形式

锥轴承X布置

圆柱滚子轴承(轴向有挡边)

圆柱滚子轴承+四点角接触球轴承

球面滚子轴承

圆锥滚子轴承X布置+圆柱滚子轴承

3.3 计算

基本额定寿命:

根据ISO 281:2007标准,轴承的基本额定寿命是

如果转速是固定的,轴承的寿命通常以工作小时来表示

C:基本额定动负荷,kN

P:当量动负荷,kN

n:转速

p:寿命公式中的指数,球轴承=3,滚子轴承为10/3

 

修正寿命计算:

a1:寿命可靠性调整系数

a23:材料和润滑条件调整系数

 

 

轴承静负荷:

C0:基本额定静负荷

P0:当量静负荷

在低转速(n<10r/min),缓慢地往复摆动和在负荷长时间作用下保持静止的条件下,必须计算轴承静负荷。

 

参考转速:用于确定在给定的负荷及润滑剂粘度下轴承的允许工作转速。

极限转速:取决于某些特定的条件,包括保持架结构的稳定性或强度、保持架引导面的润滑条件、作用在滚动体上的离心力和回转力、制造精度和其它对转速造成限制的因素。

低转速:在转速非常低的情况下,在滚动体和滚道之间的接触面不可能形成弹性液动润滑膜。

径向力与轴向力之比:

4. 轴

4.1 材料

实心轴 – 20CrMnTi / C60 / 42CrMo

空心轴 – 42CrMo+QT

4.2 计算标准

按照DIN743计算疲劳强度和屈服强度。

疲劳强度S≥ 1.2

屈服强度SF ≥ 1.2

5. 轴密封

5.1 橡胶轴封

 

单唇轴封

双唇轴封

可选材质:

丁腈橡胶NBR(-40 ~ +80℃,V≤8m/s)

 

氟橡胶VITON/FKM (-10 ~ +110 ℃,V≤20m/s )

5.2 组合式密封

由橡胶轴封和轴/径向迷宫密封组合而成,适用于较恶劣的环境。

5.3 非接触式密封

不使用橡胶轴封,减少接触摩擦,适用于转速较高的应用。

5.4 干井式密封

一般为输出轴竖直安装,底部的轴承由油脂来润滑。适用于对减速机密封有较高要求的应用,如化工/食品行业。

使用干井密封时,减速机为输出轴向下,油位较低,需配强制润滑(电机泵或法兰泵)。

以上为本期的内容,谢谢关注。下一期,我们将给大家介绍零部件的加工。

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