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双圆弧齿轮的发展趋势

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双圆弧齿轮的发展趋势

发布日期:2019-06-21 作者: 点击:

双圆弧齿轮的强度,不论是齿面接触强度或是轮齿弯曲强度,都比渐开线齿轮和单圆弧齿轮高得多,齿轮轴尤其是分阶式双圆弧齿轮具有更好的性能。在加工工艺上,切制双圆弧齿轮仅需具有凸、凹齿廓的一把滚刀。测量时只测凸齿齿形上的公法线长度,因此测景仪器和公法线长度计算都大为简化。分阶式双圆弧齿轮,在加工精度良好的情况下,用于高、中、低速大功率动力传动中,都显示出良好的性能。

同外渐开线齿轮的最高节圆速度约达220m/s,转数为每分钟10万转,功率达25000kW以上,齿轮直径达4.25m,齿宽达1.25m,一台减速器的重量可达280多吨。如果改用圆弧齿轮,预期能达到体积小、重量轻、寿命长、噪音小、速比大、效率高等要求。

努力提高制造和安装精度,尤其是严格控制齿轮副的中心距偏差,保证啮合齿面的正确接触位置,以利于跑合,降低噪音、减少振动、防止点蚀及胶合等,并且对提高齿轮的抗弯强度,防止断齿也是很重要的。

要把润滑和冷却技术列入到设计和维护的内容中去。由于对齿轮传动装置的要求不断提高,对齿轮的润滑和冷却也必须引起足够的注意。研究成功的许多润滑油添加剂,可以很有效地防止齿轮的失效,延长使用寿命。在冷却技术方面可采用冲离齿轮热量的方法,或者改用有效的冷却剂,使润滑油用量大大减少,不仅节约了润滑油,也缩小了齿轮装置的体积。

齿轮轴装配

研究提高齿轮的材质。根据我国的资源条体研究采用硅、锰、硼、钛及稀土元素的合金钢和无镍合金钢,以达到节镍代镍和延长园弧齿轮的寿命。此外,材料的纯洁度对齿轮的强度影响极大,因此必须发展无损探伤技术,保证材料的纯洁度。

圆弧齿轮的破坏形式与齿轮的负荷情况有关。例如,轻负荷和中等负荷的齿轮(约相当于最大额定许用扭矩的20一60%),这种负荷的齿轮是比较大量使用的,其主要破坏形式是齿面磨损(也有个别产生齿面点蚀的)。重负荷的齿轮(约相当于最大额定许用扭矩的80—100%),这种负荷的齿轮,有的经常是满负荷运转。有的是部分时间的满负荷,其余时间是中等负荷或不满负荷的运转。其主要破坏形式是齿面点蚀、疲劳折断和齿面磨损。若有突然冲击负荷的齿轮,其主要破坏形式是轮齿断裂,或者轮齿产生轻微裂纹后,导致轮齿提前疲劳断裂。由此可知,对于要求使用寿命长,轻微或无冲击的双圆弧齿轮,如以防止齿面疲劳点蚀为主,则设计时,可以考虑采用较大的全齿高系数,从而获得较大的接触弧长,有利于提高接触强度。而对于弯曲强度有更大要求的齿轮传动,设计时,则可考虑采用短齿制的双圆弧齿轮。

双圆弧齿轮的热处理,国内外都进行了硬齿面双圆弧齿轮的试制和使用,使双圆弧齿轮的寿命得到了进一步的提高,也是今后应注意的一种发展趋势。齿轮热处理的新技术正在迅速发展,例如多元素共渗,双频感应淬火,混合处理法(例如先用氮化或渗碳后,再用感应淬火或者旋转火焰淬火)等,不仅能得到理想的淬硬层深度,而且残余应力很小。同时也提高了氮化时抗腐蚀能力,增强了齿面疲劳强度,并降低了温度增高时的软化倾向,齿面硬度比单一热处理法要高。以上说明了热处理新技术具有特殊的重要性。材料和热处理质量提高后,齿轮的寿命可以大大延长。我国齿轮的寿命较十余年前约提高了五倍以上,不久将来可能提高得更多。

关于硬齿面分阶式双圆弧齿轮的试制使用经验,初步认为:小齿轮氮化硬度约可控制在HRC 55左右;大齿轮调质硬度最好不低于HB280。

生产实践和试验研究证明,对中、高速齿轮传动,最好采用齿高较大的双圆弧齿轮,因为齿高较大时,可以增加齿的柔性,起降低噪音的作用


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关键词:齿轮价钱,减速器齿轮轴,齿轮轴装配

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