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上海水泵集团技术之齿轮传动箱

有许多理由可以说明选用封闭式齿轮传动箱或称齿轮减速器比用开式齿轮传动为好。齿轮箱主要包括以下基本零件:齿轮、壳体、轴承、轴、油封和润滑油。减速箱一般还包括:电动机和附件、支架或电动机支座、轴承、机械或电气运载保护装置,防止反转装置和其它专门附件。

齿轮传动箱有以下优点,可供选用齿轮传动方案时参考:

1.   功率守恒   由于齿轮设计精确,采用良好的制造工艺、合适的轴承和润滑,所以功率传动损失为最小;

2.   维护费用低   如设计和功率容量选用得当,遵守使用要求,可使维护费用大为降低;

3.   运转安全   所有齿轮,轴承和轴均封装在不漏油的用铁或钢制的壳体中;

4.   低的噪音级和振动级  精密的齿轮传动经过仔细的平衡并安装在高精度的轴承上,故运动的传递均匀而无冲击,全部机构均密封在隔音的刚性壳体里,因而可以将噪音和振动减到最低程度;

5.   尺寸紧凑  全部元件均装在固定的箱体中,结构紧凑,占空间很小,且还可以装在非主要位置上;

6.   可在恶劣环境中工作   因为是封闭式结构,故可以防止沾染灰尘、烟灰、沙土、潮气或酸性气体等;

7.   经济性   可用高速的原动机直接与低速工作机联结;

8.   预期的寿命  若设计时选用得当,且安装维护良好,齿轮箱的寿命可以很长;

9.   功率与传动比   实践中所遇到的功率与传动比的范围均可选到;

10. 冷却系统  如果有足够的贮油量并采用风扇冷却,则较小的齿轮箱也能传递较高的功率而不会产生过热;

11. 外观  外壳应做成流线型,既美观又可减轻重量和减少占地面积;

12. 高强度  焊接钢结构壳体具有高的机械强度,新式的壳体可有很高的耐久性和可靠性。

齿轮箱的类型   为了适应各种传动比的需要,齿轮箱可做成1~3级齿轮减速结构。虽然还可做成4级以上,但一般在标准减速器中3级已是最高了。在增速方面采用两级增速已经成功,但通常只用一级增速即可。齿轮箱的伸出轴端可以在左侧也可以在右侧。

齿轮减速箱的允许速度   减速箱的最高速度受以下几个方面限制:轮齿的加工精度、旋转部件的不平衡度、轴承允许的最大速度、允许的噪音与振动、润滑油的泵送与泡沫情况、油封的摩擦和减速箱的发热情况。

若齿轮制造不精确,在高速情况下,即使传递的功率很小,也可能导致损坏。按AGMA技术要求加工的齿轮箱。

齿轮减速箱的功率范围   减速箱传递的功率是输出转矩与速度的函数。蜗轮减速箱适用于输出大转矩,低转速,另一些如斜齿、人字齿(或双斜齿)则适应于输出大转矩和较高的转速。范围并不是固定的,而是在不断变化之中。数据只是一般情况,有些特殊的减速箱可能超出的数据范围。

传动比与效率  减速箱传动比为输入轴与输出轴的转速之比,不同类型齿轮单级的传动比也有所不同。正齿的传动比通常为1:1~6:1,斜齿、双斜齿和人字齿的传动比为1:1~10:1,直锥齿为1:1~4:1,螺旋伞齿(包括弧齿和偏轴锥齿)为1:1~9:1蜗轮蜗杆为31/4:1~90:1,单级行星齿轮为4:1~10:1。

影响齿轮减速箱效率的因素是:

1. 轴承的摩擦损失;

2. 泵送润滑油的损失;

3. 旋转部件的风损;

4. 齿轮啮合摩擦损失。

对于大多数减速箱而言,第1到第3项的综合损失比第4项大得多,可以认为,这部分损失与减速箱所传递的功率无多大关系,所以,比较减速箱的效率应在额定功率的情况下进行。当减速箱传递的功率为零时,所有的输入功率(尽管很小)都将用于克服摩擦损失,自然它的效率也将等于零。

周转齿轮泵传动装置  在水泵的传动中,有时也用周转齿轮系装置,它的主要优点是结构紧凑、同轴性和重量轻。

常用的周转齿轮泵有行星形、星形和太阳形三种。其中应用最广的是行星轮方案(行星轮架与输出轴做成一体),这种方案简单而又坚固、传动比最大。星轮方案(行星轮架固定,内齿轮与输出轴一起转动)因为其行星轮架固定不动,行星轮上无离心力影响,所以可以用于较高的转速。太阳轮方案(小齿轮固定,行星轮架与输出轴一起转动)是输入轴与内齿圈一起转,这种方案传动比较小,一般小于2:1。高的传动比(8:1~60:1)要用双级减速或复合式行星齿轮传动。

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