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1. 擺線針輪減速機(jī)的工作原理
強(qiáng)制潤滑
因此，粘度選擇一定要合適，要根據(jù)零件的材質(zhì)、溫度變化，運(yùn)動速度和受力情況進(jìn)行綜合分析。在分析了這些因素之后，得出結(jié)論認(rèn)為：將廠家推薦的工業(yè)閉式齒輪油改為抗磨液壓油，潤滑效果應(yīng)會得到改善。
6 間隔環(huán)
1.減速機(jī)使用的潤滑油型號與粘度存在問題。
1 機(jī)座
2009年10月03日
7 軸用彈性擋圈
10 擋圈
54℃不大于 1 1
1.1、從運(yùn)動方式和材質(zhì)分析。
由于減速機(jī)的輸入軸截面尺寸較大，達(dá)到多少尺寸？可以利用這個優(yōu)勢，在中心孔的兩側(cè)對稱地加工兩個M多少螺孔，加工一塊直徑大于軸徑的擋板以及厚度尺寸準(zhǔn)確的墊板，用兩個螺栓將軸承固定在軸上。如圖五
R-2111這臺反應(yīng)釜減速機(jī)自2002年8月安裝至今，在運(yùn)行過程中響聲和振動較大，并且故障頻繁，幾乎6個月就需檢修。在多次檢修過程中，我們發(fā)現(xiàn)這臺減速機(jī)存在潤滑不良的現(xiàn)象，主要集中在減速機(jī)的偏心套上軸承以及軸承與擺線盤嚙合部位，擺線輪與針齒套嚙合部位，這幾個部位均有點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象及潤滑油干涸現(xiàn)象。檢查這臺減速機(jī)的潤滑油更換記錄和補(bǔ)加記錄，周期分別為三個月和一個月，也就是說不存在少油和變質(zhì)的現(xiàn)象.這些跡象表明：
就潤滑油來說，粘度是它的主要性能指標(biāo)，粘度反映油品的內(nèi)摩擦力，是表示油品油性和流動性的一項(xiàng)指標(biāo)。在未加任何功能添加劑的前提下，粘度越大，油膜強(qiáng)度越高，流動性越差。
其中：油池總量約為25升左右
運(yùn)動粘度 90-110mms/s 41.4-50.6 mms/s
(銅片，100℃，3h/級) 1 1
通過減速機(jī)的隨機(jī)資料顯示：在潤滑劑的選用中，低于300r/min同時轉(zhuǎn)矩小于600n的減速機(jī)均可以采用潤滑脂來潤滑，高于此轉(zhuǎn)速和大于此轉(zhuǎn)矩的減速機(jī)，則一般采用潤滑油來潤滑。就廠家推薦的工業(yè)閉式齒輪油應(yīng)用在擺線針輪減速機(jī)上來說，不利的地方有：
Zb----針齒齒數(shù)
我部1.8萬噸樹脂裝置R-2111樹脂反應(yīng)釜，使用的減速機(jī)型號規(guī)格為CVVM75-4175-21，電機(jī)功率為55KW，輸入轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分，輸出轉(zhuǎn)速88轉(zhuǎn)/分，使用的環(huán)境溫度為-5---40℃，使用潤滑油牌號廠家推薦為工業(yè)閉式齒輪油，牌號為L-CKC-100，潤滑方式為飛濺式潤滑，運(yùn)行方式為間歇式運(yùn)行。
2、擺線針輪減速機(jī)特點(diǎn)：
三、擺線針輪減速機(jī)缺陷分析：
五、改造后的經(jīng)濟(jì)效益。
流量=油池總油量/回流速度
擺線針輪減速機(jī)就其機(jī)理來說，內(nèi)部機(jī)構(gòu)之間的接觸大部分為滾動摩擦，運(yùn)動方式更接近于軸承的運(yùn)動方式而非齒輪，且它的零件均采用軸承鋼制造，就材料特性和受力情況來說，都有別于齒輪傳動。
11上擺線盤
粘度等級 100 46
而粘度較小的潤滑油，其流動性好，容易流到間隙較小的磨擦面之間，可以保證潤滑效果，機(jī)械消耗在克服磨擦阻力的功率也較少，潤滑油的冷卻和沖洗作用較好。但潤滑油的粘度過小，在較大負(fù)荷下，潤滑的油膜變薄而容易破壞，使磨擦表面容易產(chǎn)生磨損。
由上表分析數(shù)據(jù)可以看得出來，齒輪油L-CKC的各項(xiàng)指標(biāo)與液壓油L-HM46的指標(biāo)都比較接近，只有粘度存在較大的差別。而粘度是潤滑油的主要質(zhì)量指標(biāo)，粘度越大，其耐載荷能力越大。但是粘度過大也會給潤滑帶來困難，增加了零件運(yùn)動的阻力，導(dǎo)致發(fā)熱造成動力損失。同時還由于粘度大的潤滑油流動性差，對一度被擠壓的油膜及時自動補(bǔ)償修復(fù)較慢從而增加磨損。
二、擺線針輪減速機(jī)的工作原理及特點(diǎn)：
圖五 改造后的軸承固定方式
1.2、從潤滑裝置的特點(diǎn)和潤滑油的牌號分析。
3.2軸承的安裝由于考慮到裝配和拆卸的方便性，和軸之間采取的實(shí)際上是間隙配合，配合的公差在H9/h7級左右，轉(zhuǎn)速與電機(jī)同步，達(dá)到1450轉(zhuǎn)/分。
它的長處在于：
擺線針輪減速機(jī)相比其它類型的減速機(jī)，具有體積小，扭矩大，速度均勻，減速范圍廣等其它減速機(jī)的優(yōu)勢，而且它的結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，對于維護(hù)保養(yǎng)和檢修來說也十分方便。因此，樹脂裝置的反應(yīng)釜大多選用了這種減速機(jī)。
擺線針輪減速機(jī)是一種采用擺線針齒嚙合行星傳動原理的減速機(jī)構(gòu)。它的傳動原理如圖一：
這樣的結(jié)構(gòu)較軸用彈性擋圈的方式顯然更利于軸承的順利工作。
3.1由于這臺減速機(jī)的減速比較大，達(dá)到1：21，所以它的傳動軸承，也就是裝在偏心套8上的兩個圓柱滾子軸承(這兩個軸承都是用加熱的方式過盈的裝在偏心套上的，習(xí)慣上將這兩個軸承和偏心套合在一起稱為偏心軸承，下面簡稱為軸承)的尺寸也較大，直徑達(dá)到230mm，重量在20kg左右。
2. 減速機(jī)潤滑方式不夠合理。
回流速度約為2分鐘
機(jī)械雜質(zhì) 0.02 無
3.3 如果只在中心孔處加一個螺桿的話，由于減速機(jī)的頻繁啟動，極有可能因慣性而造成松動脫落。采用雙螺桿的方式可以避免螺桿松脫落入擺線輪和齒銷之間的危險(xiǎn)。
3.2 便于調(diào)節(jié)軸承在軸上的位置：只需通過調(diào)節(jié)墊片的厚度即可達(dá)到調(diào)節(jié)位置的目的。
抗乳化性(40-37-3)/min 1 1
在上述兩個條件下，軸承的工作并不十分穩(wěn)定，由于重力的作用和機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生的振動，必然引起軸承在軸向位置上產(chǎn)生微量的位移，這種相對運(yùn)動是十分有害的，它是導(dǎo)致軸承加劇磨損的根源，而設(shè)計(jì)上消除這種振動的方法，是在軸端安裝了一個軸用彈性擋圈7(也就是卡環(huán))，這種設(shè)計(jì)顯然不夠合理，彈性擋圈作為固定軸承的一種方式只能承受較小的軸向力，高速運(yùn)動下產(chǎn)生的震動和軸承本身的重力作用，會引起軸承的微量位移，不斷的沖擊有可能導(dǎo)致彈性擋圈的變形和折斷，發(fā)生軸承從軸上脫落的危險(xiǎn)，即使軸承不脫落，也會因?yàn)檎饎佣a(chǎn)生很大的噪音。(減速機(jī)的輸入軸與軸承的固定方式如圖三。)
這臺立式的擺線針輪減速機(jī)軸用彈性擋圈的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都不高，只能承受較小的軸向力。前面已經(jīng)對其進(jìn)行了分析。要消除軸承的微量位移，必須對原有的軸承固定方式進(jìn)行改進(jìn)。
傾點(diǎn) -8℃ -9℃
9 軸用擋圈
4 銷套
17 法蘭盤
要解決上述問題，就有必要對油品重新進(jìn)行分析.選擇和對潤滑方式.結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
閃點(diǎn) 180℃ 180℃
3、結(jié)構(gòu)缺陷的改進(jìn)
1、潤滑油的正確選擇。
ⅰ= = (Za-Zb=1)
至于出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕，研究認(rèn)為應(yīng)當(dāng)是潤滑油干涸之后，在金屬表面附著，在沒有相對磨擦的部位形成的原電池效應(yīng)，就是我們常說的電化學(xué)腐蝕。就擺線針輪減速機(jī)來說，它使用的針輪、擺線輪材質(zhì)均為軸承鋼，它們之間的運(yùn)動方式，大多為滾動磨擦，由于這臺減速機(jī)的減速比較大，它所承受的載荷并不是很高，用高粘度的齒輪油顯然不恰當(dāng)。
3 銷軸
3.1 能夠承受中等載荷的軸向力，有利于軸承在軸向的軸向定位，不至于產(chǎn)生軸向位移。
所以流量選擇10升/分鐘較為適宜，揚(yáng)程選擇1.0MPa即可。
在選擇了合適的油品之后，再對這臺減速機(jī)的潤滑方式進(jìn)行改進(jìn)，如何采用適當(dāng)?shù)臐櫥椒?，使?jié)櫥?、潤滑劑進(jìn)入摩擦部，保證摩擦部位的潤滑，使?jié)櫥蛣┑男阅苷嬲l(fā)揮作用就顯得十分重要。采用適當(dāng)?shù)臐櫥椒?，對保證設(shè)備潤滑，防止?jié)櫥收?，延長設(shè)備的使用壽命，以及減少潤滑材料消耗都有重要意義。
R-2111這臺反應(yīng)釜減速機(jī)的潤滑方式，也是造成潤滑不良的一個方面，飛濺式這種潤滑方式，主要用于高轉(zhuǎn)速的場合，對于這種中等載荷，低轉(zhuǎn)速的情況顯然不合適。
2.2 由于主要傳動嚙合件采用滾動磨擦，所以故障少，壽命長，效率高。
2、潤滑方式的改進(jìn)
R-2111這臺反應(yīng)釜減速機(jī)潤滑方式不合理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷，導(dǎo)致了這臺減速機(jī)在應(yīng)用上的不可靠。反映出來的問題，首先是使用壽命降低，其次是響聲與振動大，造成了檢修頻繁。而且每一次檢修，必須更換偏心軸承和針齒套，使維修費(fèi)用加大。
油泵宜選擇齒輪泵這種型式較好，因?yàn)辇X輪泵具有流速穩(wěn)定、揚(yáng)程高的優(yōu)點(diǎn)，有利于減速機(jī)潤滑油的均勻分布，它的流量選擇應(yīng)滿足這種條件，即：
2.3擺線針輪的*結(jié)構(gòu)型式，適用于頻繁起動和正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)，由于它的傳動比取決于擺線齒的齒數(shù)，故結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，傳動比范圍廣。結(jié)構(gòu)相對也較為簡單，便于維修。
16 孔用擋圈
輸入軸1和轉(zhuǎn)臂2一起繞中心Ob順時針方向回轉(zhuǎn)時，擺線輪3既隨著一起繞中心Ob公轉(zhuǎn)，同時由于固定在針齒殼4上的針齒的反作用使擺線輪繞其本身中心Oa逆時針方向自轉(zhuǎn)，并通過銷軸將其傳遞給輸出軸5，故輸出軸就會得到與輸入軸旋轉(zhuǎn)方向相反的運(yùn)動(輸入軸轉(zhuǎn)動一周，輸出軸就隨擺線輪向相反方轉(zhuǎn) 周)，其減速比ⅰ為：
13 針齒銷
擺線針輪減速機(jī)的原理在文章開頭已有簡述，這臺型號CVVM75-4175-21的擺線針輪減速機(jī)，輸入轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)/分，輸出轉(zhuǎn)速88轉(zhuǎn)/分，，它的具體結(jié)構(gòu)如圖二。
3、減速機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷
化工生產(chǎn)中，許多單元的工序，都離不開攪拌，樹脂生產(chǎn)的基本原理便是縮合，通常需要在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行。幾乎每一道工序都需要用到攪拌器。它需要的條件是均速和定向，以便于分子排布的有序和規(guī)則。反應(yīng)攪拌器一般都需要用減速機(jī)來減速和增大扭矩。
粘度指數(shù) 90 95
油品質(zhì)量指標(biāo)(表一) 品種 L-CKC L-HM
一 前言
圖四 改造后的潤滑裝置示意圖
腐蝕試驗(yàn)
1.2 氧化安定性和熱安定性較差。由于樹脂反應(yīng)的特性，減速機(jī)一旦開始工作，連續(xù)運(yùn)行的時間比較長，潤滑油沒有別的外加手段進(jìn)行散熱，所以溫度會逐漸累積升高，而這樣的條件要求潤滑油有比較好的氧化安定性。
2.1擺線針輪減速機(jī)由于采用擺線針齒嚙合，實(shí)現(xiàn)了多齒同時嚙合傳動，避免了產(chǎn)生斷齒的可能性，所以抗沖擊載荷能力較強(qiáng)。
12 平鍵
在比較和分析了各類潤滑油的特點(diǎn)和參數(shù)之后，一般認(rèn)為國產(chǎn)的汽油機(jī)油L-HM46較廠家推薦的L-CKC-100更為適宜這臺擺線輪減速機(jī)。下面是這兩種油品的性能對比(表一)。
設(shè)備改造后的使用周期得到明顯的增長，原來6個月檢修一次，2005年2月改造后到現(xiàn)在沒有檢修。原來每年要消耗備件兩套，價值3萬元，現(xiàn)在不需檢修沒有備件消耗。最關(guān)鍵的是避免了裝置的非計(jì)劃停車，原來每檢修一次需要一周左右的時間，造成產(chǎn)量損失350噸左右，利潤價值300萬元，光這一項(xiàng)，就可為企業(yè)避免損失600萬元。
根據(jù)這臺減速機(jī)的工作方式和使用特點(diǎn)以及減速機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，選用機(jī)械強(qiáng)制送油潤滑凡是比較合適，也利于操作。具體的做法是在減速機(jī)油池的中部，利用它原來的油視窗作為泵的進(jìn)口。
四、改進(jìn)的可行性和方法：
18 油封
式中 Za----擺線輪齒數(shù)
2 輸出軸
8 偏心套
5 下擺線輪
這臺立式的擺線針輪減速機(jī)，它的部件的運(yùn)行方式都是水平方向旋轉(zhuǎn)，由于散熱的需要，不可能將油加得很滿，而是將油位控制在最下面的那一個擺線輪上下。如果減速機(jī)的尺寸較大，那么上面一塊擺線輪和下面一塊擺線輪之間的距離也相對較大。這時候，潤滑油相對來說難以被甩到上面那一塊擺線輪上來。這也就是為什么總是最上面的軸承和擺線輪磨損的原因。而使用粘度相對較大的齒輪油，特別是在冬天，氣溫較低的情況下，上述現(xiàn)象更為顯著。
15 輸入軸
14 針齒榖
1.1工業(yè)閉式齒輪油所有型號中，L-CKC-68是粘度的一種，但是在40℃時粘度也達(dá)到了75--90 mms/s，且低溫時，粘度更大。而機(jī)械的磨損，90%都發(fā)生在啟起動的初期，這個時候，油的溫度較低，粘度大而沒有足夠的流動性，而飛濺式潤滑這種方式，又要求油有較好的流動性。
每一臺減速機(jī)必定有一個油排盡口，一般都設(shè)置在油池的處，以利于潤滑油的排放。而減速機(jī)的機(jī)殼上端必定設(shè)置了幾個排氣口，它一般設(shè)置在最頂湍，防止油品漏出。所以只需一臺流量和揚(yáng)程合適的小齒輪泵就可以將潤滑油從油池中抽上來，再從各個排氣口均勻地送到減速機(jī)的最上端。這里需要注意的是油泵的流量不要太大，以免油還沒有流回油池，就已經(jīng)將油池中的油打空而造成油泵缺油運(yùn)行。如果有可能的話，在泵前安裝一個過濾器以及泵的出口安裝一臺電節(jié)點(diǎn)壓力表。當(dāng)壓力值低于設(shè)定的壓力，與減速機(jī)的電機(jī)聯(lián)動停止工作，那么這個強(qiáng)制潤滑的裝置就理想了。如圖四
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