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板型输送机内构架轮材作业的抗损耗预设

  现以NGW型行星齿轮传动为例进行研究,如所示。为了简化计算,选择具有代表性的节圆处作为油膜厚度的计算点。NGW型(1)当量曲率半径RR=R2R1(R2R1)(2)R1和R2为啮合处两齿面的曲率半径。对于节圆处的曲率半径有R1=r1sini;R2=r2sinir1=r1cosi;r2=r2coscosi式中r1、r2两齿轮的节圆半径;r1、r2两齿轮的分度圆半径;齿轮的压力角;i两齿轮的啮合角。

  代入式(2)得R=05mz2z1costan1(z2z1)(3)式(3)中+号适用于中心轮a和行星轮b的外啮合,-号适用于行星轮b和中心轮c的内啮合。

  (2)对润滑油的卷吸速度uu=(u1+u2)2式中u1、u2两节圆处的卷吸速度;u1=nH1r1sini30u2=nH2r2sini30nH1、nH2两齿轮在转化机构中的转速。

  因为nH1=nH-n1=nHz2z1,所以u=mz2nHcostani30(4)(3)单位接触宽度上的载荷W3W不但受轮齿宽度B的影响,而且还要考虑齿轮重合度对其的影响。W=FtBcos=2T1diim2z21cos(5)式中Ft齿轮传递的圆周力;T1小齿轮传递的转矩;i重合度系数,即重合度取整;di齿宽系数。

  (4)最小油膜厚度hmin将式(3)、式(4)和式(5)代入式(1),可得最小油膜厚度hmin=03704054E-003(0nH)07m139z0691(cos)126(z2tani)113(z2z1)-043T-0131(dii)013(6)2润滑状态与磨损齿面间的润滑状态不仅决定于油膜厚度,而且还受齿面粗糙度的影响。通常用膜厚比作为判据,即=hminR2q1+R2q2(7)式中Rq1、Rq2两齿面的轮廓均方根偏差。

  一般认为,当<1时,两齿面处于边界润滑状态;当=13时,两齿面处于部分弹流润滑状态;当>3时,认为齿面不会产生磨损。通常认为,两齿面处于边界润滑状态,齿面将会产生磨损;两齿面处于部分弹流润滑状态,齿面可能产生磨损;两齿面处于完全弹流润滑状态,齿面不会产生磨损。

  实例SGZ8802400型工作面刮板输送机中的传动装置为两级渐开线行星齿轮传动,如所示。已知,高速级行星齿轮传动的齿轮材料为18Cr2Ni4WA钢,输入功率P=400kW,输入转速n1=1470rmin,模数m=7mm,压力角=20%,外啮合齿轮的啮合角1=235%,内啮合齿轮的啮合角=185%,传动比i=7.5,各齿轮的齿数分别为z1=16,z2=44,z3=104,行星齿轮数k=3,齿宽B=80mm,选用220号工业齿轮油,试判断此高速级行星齿轮传动的润滑状态。

  刮板输送机传动装置(1)根据润滑油和齿轮副材料可得=130510-5m2N;0=0198Nsm2E=231011Nm2(2)参数计算载荷不均匀系数Kc=1.1齿宽系数d1=Bd1=80112=0714d2=Bd2=80308=0260转矩T1=9550KcP(kn1)=9528102NmT2=9550KcPz2(kn1z1)=2620103Nm(3)最小油膜厚度将各参数分别代入式(6),可得到2对齿轮副的最小油膜厚度hmin1=03704054E-003(0nH)07m139z0691(cos)126(z2tan1)113(z1+z2)-043T-0131(d11)013=2129mhmin2=03704054E-003(0nH)07m139z0692(cos)126(z3tan2)113(z3-z2)-043T-0132(d22)013=2885m(4)润滑状态与磨损若各齿轮分别采用滚齿加工或插齿加工,则齿面粗糙度值取Rai=16m,有Rqi=20m,则用式(7)计算膜厚比1=0753<1,2=102>1,故中心轮a和行星轮b两齿面间处于边界润滑状态,齿面将会产生磨损;而行星轮b和中心轮c两齿面间处于部分弹流润滑状态,齿面可能产生磨损。

  若各齿轮分别采用磨齿加工和剃齿加工,则齿面粗糙度值取Rai=04m,有Rqi=05m,则用式(7)计算膜厚比=301>3,=408>3,故2对齿轮齿面都处于完全弹流润滑状态,齿面不会产生磨损。

  结语刮板输送机中行星齿轮传动齿面的磨损程度与其所处的润滑状态密切相关,通过对刮板输送机中行星齿轮传动的油膜厚度和膜厚比的计算,可以判断出该传动的润滑状态和是否产生磨损,这对该传动的参数设计、润滑油的选择以及齿轮副材质和加工工艺的确定具有实际指导意义,为刮板输送机中行星齿轮传动的耐磨损设计提供了必要的理论依据。

  

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