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
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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)
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格里森螺旋伞齿轮(渐缩齿)
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按加工方式可以分为:
圆弧曲面齿Circular arc(ZS),端面铣齿+磨齿
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外摆线齿Epicycloid(HP),端面滚齿
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渐开线齿Involute(SP),克林贝格延伸外摆线轮
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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
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螺旋角
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螺旋方向
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轴角
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轴偏置
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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。
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按照加工方式,也分为:硬切、磨齿和研齿
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3. 轴承
3.1 常用轴承类型
深沟球轴承
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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
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特点:可承受较大的轴向力
圆柱滚子轴承CRB
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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
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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
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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
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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
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圆柱滚子轴承(轴向有挡边)
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圆柱滚子轴承+四点角接触球轴承
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球面滚子轴承
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圆锥滚子轴承X布置+圆柱滚子轴承
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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
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如果转速是固定的,轴承的寿命通常以工作小时来表示
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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:
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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:
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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:
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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SD ≥ 1.2
屈服强度SF ≥ 1.2
5. 轴密封
5.1 橡胶轴封
单唇轴封
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双唇轴封
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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。
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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。
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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)。
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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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