齿轮箱
齿轮箱故障及预防措施
齿轮箱故障及预防措施
汇报人：
2023-12-23
•齿轮箱故障概述
•齿轮箱故障诊断方法
•齿轮箱故障预防措施目录
•齿轮箱故障修复技术
•齿轮箱故障预防的未来展望
01
齿轮箱故障概述
齿轮箱的常见故障类型
由于长时间运转或润滑不良，齿轮表面材料逐
渐损失。
轴承在承受过大载荷或
润滑不良时发生卡滞或
断裂。
密封件老化或损坏导致
润滑油泄漏或外部杂质
进入。
齿轮或轴承运转不平稳
引起的异常振动和噪声。
齿轮磨损轴承损坏密封失效振动与噪声
润滑不良
操作不当
维护不足
设计与制造缺陷
齿轮箱故障的原因分析
01
02
03
04
油位过低、油质不纯或润滑系
统堵塞。
超载、过速或润滑系统未及时
保养。
未定期检查、清洁、更换密封
件或润滑油。
齿轮或轴承的几何尺寸、精度
和热处理工艺不当。
齿轮箱故障可能导致设备停机，
影响生产线的连续运行。
设备停机
设备停机将导致生产中断，造成生产损失和成本增加。
生产损失
部分故障如轴承断裂可能导致设备严重损坏和人员伤亡。
安全风险
频繁的故障和维修将增加设备
的维护成本。
维护成本增加
齿轮箱故障的后果
02
齿轮箱故障诊断方法。
船用齿轮箱的分类及用途
船用齿轮箱的分类及用途船用齿轮箱是船舶上的重要机械装置之一，主要用于传递和增减船舶的动力，并调整推进器的转速和扭矩。
根据不同的传动方式和用途，船用齿轮箱可以分为几种分类。
一、按传动方式分类：1.1 直接刚性传动齿轮箱：这种齿轮箱采用直接刚性连接的方式，将发动机的输出轴与推进器的输入轴连接起来。
它的结构简单、效率高，但无法实现转速的调节，只能以固定比例传递动力。
1.2 偏航式齿轮箱：偏航式齿轮箱采用偏置齿轮传动，可以通过改变齿轮间隙来实现转速的调节。
适用于需要在不同工况下调整推进力的船舶，如拖轮、驳船等。
1.3 双通道齿轮箱：双通道齿轮箱具有两个独立的传动通道，一般用于双螺旋桨驱动系统。
通过控制两个通道的转速差，可以实现船舶的前进、后退、转弯等动作。
二、按用途分类：2.1 主机齿轮箱：主机齿轮箱通常由主发动机驱动，用于传递和调整船舶的主要动力。
根据船舶的推进装置和需求，主机齿轮箱可以根据传动比例的不同，提供不同的输出转矩和转速。
2.2 侧推器齿轮箱：侧推器齿轮箱通常安装在船舶的侧面，驱动侧推器转动，用于调整和控制船舶的横向推进力。
它可以实现船舶的平移和旋转动作，提高航行的灵活性和操作性。
2.3 舵轮齿轮箱：舵轮齿轮箱主要用于传递和调节舵机的操作力矩，帮助舵手控制船舶的方向。
它与船舶的舵机和操纵系统相结合，通过传递舵机的运动，调整推进器的方向和角度。
2.4 锚机齿轮箱：锚机齿轮箱主要用于控制船舶的锚机系统，包括锚绳的收放、锚链的升降和离合器的操作。
它具有高扭矩、低速度的特点，能够安全可靠地操作锚机系统。
2.5 辅助齿轮箱：辅助齿轮箱通常用于驱动船舶上的辅助设备，如泵、发电机、空调压缩机等。
根据不同的需求和工况，辅助齿轮箱可以提供不同的输出转速和扭矩，满足辅助设备的工作要求。
以上是对船用齿轮箱按传动方式和用途进行的分类和介绍。
船用齿轮箱在航海中起到了至关重要的作用，通过合理的选择和使用，可以提高船舶的推进效率、灵活性和安全性。
齿轮箱检查的步骤与注意事项
齿轮箱检查的步骤与注意事项嘿，朋友们！今天我们聊聊齿轮箱检查的那些事儿。
齿轮箱，听着是不是有点儿高大上？别担心，咱们用最简单的语言来聊聊，保证让你听得懂。
你知道吗？齿轮箱就像是机械的心脏，哗啦哗啦地转动，给机器提供动力。
所以，定期检查它是绝对必要的，不然它可真会“罢工”。
首先啊，检查前准备是个大头。
先把你的工具准备齐全，别等到开始检查才发现扳手不见了，嘿，那可就尴尬了。
手套、护目镜这些安全装备，千万别小看。
保护好自己，才能安心检查。
开始前，不妨喝杯水，深吸一口气，给自己打打气，心里默念：“我能行！”检查的第一步就是观察。
对，就是那种“眼见为实”的感觉。
先把齿轮箱的外观好好瞧一瞧，看看有没有裂缝、油渍或者其他可疑的地方。
就像你给朋友的手机做检查，看到刮痕心里也得咯噔一下。
记得每个小细节都不能放过，哪怕是微小的划痕，也可能是个隐患。
然后，动手检查油位。
这就像给车加油一样，不能让它“空着”。
打开油盖，看看油的颜色和粘稠度。
油太脏或者太少，就得考虑更换了。
油就像齿轮箱的“血液”，没了可不行。
嘿，别忘了试试油的气味，如果闻起来像烧焦的东西，那就得引起注意啦。
之后，听听它的“心跳”。
什么？你没听错，齿轮箱也会“说话”。
发动机器，听听有没有异响，像不是正常的咔咔声。
可别小看这小小的声音，有时候它们能告诉你大问题。
若是听见嘎吱嘎吱的声音，赶紧查查，别让问题恶化。
别忘了检查齿轮的啮合情况。
你知道齿轮就像朋友间的配合，啮合得好，一切顺利，啮合得不好，麻烦事儿一箩筐。
看看有没有磨损、松动，仔细检查每个齿轮的状况，感觉一下它们是不是“亲密无间”。
当然了，清洁工作也很重要。
给齿轮箱洗个澡，让它“焕然一新”。
用软刷子把污垢刷掉，别用力过猛，保护好每一个零件。
齿轮箱可不是“硬汉”，小心翼翼地对待，才能保持它的“年轻”。
别忘了检查所有的密封圈。
这些小玩意儿可真重要，能防止油漏。
就像生活中的朋友一样，密封圈要“紧紧相拥”，才能更好地工作。
齿轮箱的工作原理
齿轮箱的工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊齿轮箱那神奇的工作原理呀！你看啊，齿轮箱就好比是一个神奇的魔法盒子。
里面装满了大大小小的齿轮，它们就像一群默契十足的小伙伴，相互配合着工作呢！想象一下，这些齿轮就像是在跳一场精妙绝伦的舞蹈。
大齿轮带着小齿轮转动，小齿轮又推动着其他齿轮一起动起来。
它们彼此咬合，紧密相连，每一个齿轮的转动都影响着整个系统的运行。
齿轮箱里的齿轮可不是随便乱转的哟！它们有着明确的分工和任务。
有的齿轮负责传递力量，把动力从一个地方输送到另个一地方；有的齿轮呢，则负责改变速度和扭矩，让机器能够适应不同的工作需求。
这就好像是一个团队里，有人负责冲锋陷阵，有人负责出谋划策，大家齐心协力，才能把事情做好呀！你说这齿轮箱神奇不神奇？它就像是一个默默无闻的幕后英雄，在各种机器设备里辛勤工作着。
要是没有它，那些大型机械、汽车啥的，还不知道能不能正常运转呢！而且啊，齿轮箱的工作可稳定啦！它不会轻易出问题，只要你好好保养它，它就能一直为你服务。
就像一个可靠的老朋友，一直陪伴在你身边。
你再想想，我们的生活中有多少地方都离不开齿轮箱呀！从工厂里的大型机器，到我们日常开的汽车，到处都有它的身影。
它虽然不起眼，但却发挥着至关重要的作用呢！哎呀，真的是不得不佩服发明齿轮箱的人呀，他们怎么就这么聪明呢！能想出这么巧妙的东西来。
这齿轮箱就像是一个小小的宇宙，里面充满了奥秘和惊喜。
所以啊，朋友们，以后看到那些有齿轮箱的机器，可别小瞧了它们哟！要知道，在那小小的身体里，藏着大大的能量呢！它们默默地工作着，为我们的生活带来了便利和进步。
让我们一起为齿轮箱点赞吧！它真的是太了不起啦！。
齿轮箱 原理
齿轮箱原理
齿轮箱是一种机械传动装置，主要用于调节转速和转矩。
它由一组齿轮组成，齿轮间通过啮合传递动力。
齿轮箱的工作原理基于齿轮的啮合运动。
当驱动轴转动时，通过齿轮的啮合作用，将动力传递给驱动轴上的齿轮。
不同大小的齿轮之间通过啮合起到调整转速和转矩的作用。
在齿轮箱中，通常有输入轴和输出轴。
输入轴是来自动力源的旋转部件，输出轴则是接收转动输出的部件。
通过不同大小的齿轮组合和啮合方式，齿轮箱可以实现不同的工作需求。
常见的齿轮箱类型有直齿轮箱、斜齿轮箱、行星齿轮箱等。
直齿轮箱通常由平行轴齿轮组成，适用于较小的转速和转矩传递；斜齿轮箱则由斜齿轮组成，适用于转速较高或转矩较大的场合；行星齿轮箱则采用了多组齿轮的结构，可以实现更大的变速比和更高的输出转矩。
齿轮箱的优点是传动效率高、传动比可调、结构紧凑等。
然而，它也存在一些缺点，如价格较高、有一定的噪音和振动等。
因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和条件选择适合的齿轮箱类型。
总之，齿轮箱通过齿轮的啮合运动实现转速和转矩的调节，是一种常用的机械传动装置。
不同类型的齿轮箱适用于不同的工作需求，选择合适的齿轮箱对于实现高效的传动至关重要。
齿轮箱基础知识培训讲义
齿轮箱基础知识培训讲义一、齿轮箱的结构齿轮箱通常由外壳、输入轴、输出轴、齿轮组、轴承、密封件等组成。
其中，外壳是齿轮箱的外部保护壳，用于承载和保护内部结构。
输入轴和输出轴分别用于连接传动源和传动目标，齿轮组则是齿轮箱的核心部件，通过齿轮的啮合传递动力。
轴承和密封件则用于支撑和密封齿轮箱内部的零部件。
二、齿轮箱的工作原理齿轮箱的工作原理是利用齿轮的啮合来传递动力。
当输入轴带动输入齿轮旋转时，通过齿轮的啮合，输出轴的齿轮也会被带动旋转，从而实现动力的传递。
同时，通过不同大小齿轮的组合，还可以实现不同转速和转矩的传递。
齿轮箱的工作原理比较简单，但是需要注意的是在使用过程中避免超载和过速运转，以免造成齿轮箱的损坏。
三、齿轮箱的常见故障1. 齿轮磨损：由于齿轮箱长期工作在高负荷下，齿轮表面会出现磨损，严重影响齿轮箱的传动效率和使用寿命。
2. 轴承损坏：轴承是齿轮箱的关键支撑部件，长期高速运转容易导致轴承的损坏，严重影响齿轮箱的正常运转。
3. 油封漏油：油封是齿轮箱内部的重要密封件，如果发生漏油，会导致齿轮箱内部润滑不良，加剧齿轮的磨损。
4. 齿轮箱过热：长期高速运转或超载会导致齿轮箱内部温度升高，严重影响齿轮箱的使用寿命。
四、齿轮箱的维护保养1. 定期更换润滑油：齿轮箱内部的齿轮和轴承需要充分润滑，定期更换润滑油可以减少磨损，延长使用寿命。
2. 注意齿轮箱的冷却：当齿轮箱长时间高速运转时，应当注意及时降温，避免齿轮箱过热。
3. 定期检查齿轮箱的密封件：定期检查齿轮箱的密封件是否漏油，如果发现漏油现象，应及时更换密封件。
4. 定期清洗齿轮箱外壳：定期清洗齿轮箱外壳可以有效防止齿轮箱表面积聚灰尘和腐蚀物，延长齿轮箱的使用寿命。
五、结语齿轮箱作为一种常见的机械传动装置，在工业生产中扮演着非常重要的角色。
了解齿轮箱的基本知识，掌握齿轮箱的工作原理，对于正确使用和维护齿轮箱至关重要。
相信通过本文的介绍，读者对齿轮箱的基础知识已经有了一定的了解和掌握，希望能够帮助读者更好地使用和维护齿轮箱。
齿轮箱 典型故障
齿轮箱典型故障一一、齿轮磨损齿轮磨损是齿轮箱最常见的故障之一。
当齿轮长时间运行或承受过大载荷时，齿面会逐渐磨损，导致齿轮间隙增大，严重时甚至会影响齿轮的啮合。
为了防止齿轮磨损，可以采取以下措施：定期检查齿轮的磨损情况，及时更换磨损严重的齿轮；选用耐磨性能好的齿轮材料；优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力。
二、轴承损坏轴承是齿轮箱中的重要部件，其主要作用是支撑齿轮和其他转动部件。
当轴承出现故障时，会导致齿轮箱振动、噪声增大，严重时甚至会影响设备的正常运行。
为了防止轴承损坏，可以采取以下措施：选择质量好的轴承材料和制造工艺；定期检查轴承的运行状态，及时发现并解决轴承故障；优化轴承设计，提高轴承的承载能力和使用寿命。
三、润滑不良润滑是齿轮箱正常运行的重要保障。
当润滑不良时，齿轮和其他转动部件的摩擦会增大，导致齿轮箱温度升高、噪声增大、齿面磨损加剧。
为了改善润滑状况，可以采取以下措施：选用合适的润滑剂和润滑方式；定期检查润滑系统的运行状态，及时发现并解决润滑问题；优化润滑设计，提高润滑效果。
四、密封问题密封问题也是齿轮箱的常见故障之一。
当密封不良时，水分、杂质等物质会进入齿轮箱内部，导致齿轮和其他转动部件腐蚀、磨损加剧。
为了解决密封问题，可以采取以下措施：选用性能良好的密封材料和密封结构；定期检查密封件的磨损情况，及时更换磨损严重的密封件；优化密封设计，提高密封效果。
五、负载过大负载过大是导致齿轮箱故障的另一个重要原因。
当设备承受的载荷超过其承受能力时，齿轮和其他转动部件会受到过大的应力，导致齿轮箱损坏。
为了防止负载过大，可以采取以下措施：合理设计载荷分配，避免单个设备承受过大的载荷；定期检查设备的运行状态，及时发现并解决超载问题；优化设备结构，提高设备的承载能力。
六、机械损坏机械损坏包括齿轮、轴承、轴等主要部件的断裂、变形等故障。
这些故障通常是由于制造缺陷、安装不当、运行不当等原因导致的。
为了预防机械损坏的发生，可以采取以下措施：严格把控零部件的制造和安装过程；加强设备的维护和检修工作；及时发现并解决设备运行中的异常情况。
齿轮箱用途
齿轮箱用途齿轮箱是一种广泛应用于机械设备中的重要部件，其作用是将动力传递给各个部件以实现机械设备的正常运转。
齿轮箱具有多种用途，下面将从几个常见的角度来介绍。
齿轮箱在汽车行业中扮演着重要的角色。
在汽车中，齿轮箱负责将发动机的动力传递给车轮，使汽车能够行驶。
齿轮箱能够根据不同的道路情况和驾驶需求，调整传动比，使车辆在不同的速度和扭矩下得到最佳的驱动性能。
同时，齿轮箱还能通过多档位的设计，使汽车在不同的速度下保持平稳的运行，并提供较大的扭矩输出。
因此，齿轮箱在汽车行业中被广泛应用，是实现汽车动力传递的核心部件。
齿轮箱在工程机械领域也有着重要的应用。
工程机械通常需要承受较大的负荷和冲击，因此对传动系统的可靠性和耐久性要求较高。
齿轮箱作为工程机械的重要组成部分，能够通过合理的设计和选材，提供稳定可靠的动力输出。
例如，挖掘机的旋转机构中的齿轮箱，能够通过齿轮的精确啮合，实现旋转平稳、定位精确的功能。
同时，齿轮箱还能够通过设计不同的传动比，使工程机械在不同的工况下均能发挥最佳性能。
齿轮箱还应用于电力设备领域。
在发电厂中，齿轮箱常用于连接汽轮机和发电机，将汽轮机的旋转运动转化为电能。
齿轮箱通过精确的齿轮啮合，实现高速旋转到低速大扭矩的转换，确保发电机的稳定运行。
齿轮箱的设计和制造要求较高，需要保证高效传动的同时，还要能够承受较大的负荷和冲击。
齿轮箱作为一种重要的机械传动装置，在汽车、工程机械和电力设备等领域都有广泛的应用。
它能够将动力传递给各个部件，实现机械设备的正常运转。
齿轮箱的设计和制造需要考虑多种因素，如传动比、扭矩输出、可靠性等，以满足不同领域的需求。
齿轮箱的优化设计和研发，对于提高机械设备的性能和效率具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
齿轮箱是一种广泛应用于许多行业的基础传动装置, 其产品水平及性能直接决定着配套主机的水平及性能, 因此多年来人们对有关齿轮箱的设计研究和探索从来没有停止过。
本文讨论齿轮箱开发设计中的几个基本问题, 应说明的是, 以下所述齿轮箱系指各类减速箱、增速箱、变速箱等, 其传动型式可选择齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、行星齿轮传动、摆线针轮传动及以上各种传动的组合。
由于使用要求及环境的不同, 齿轮箱的类型及结构型式多种多样, 设计原则及方法也各不相同, 这里仅就其基本及共性问题进行分析、总结、概括, 试图归纳出对产品的开发设计有实用价值的一些原则及方法, 以便使产品的开发设计更快捷、更高效。
1 设计的输入条件产品开发设计的一个重要前提条件是首先要对产品的使用工况及要求有全面深刻的了解, 它一般包括下述几个方面的要求, 也即通常所说的产品开发设计的输入条件: ( 1)动力传递要求, 如原动机及工作机类型、传递功率及转矩、载荷特征及变化规律等。
( 2)工作转速要求, 如输入、输出转速值及变化规律、有无空档及反转等要求。
( 3)起动及过程要求, 如有无带载起动、过程制动及逆止、过载保护及起动时间与电流等要求。
( 4)工作环境及状况要求, 如工作温度、湿度、海拔高度、起动频率及工作制度等。
( 5)密封要求, 如接触还是非接触密封、浮动密封或其它密封, 压力要求及操控方式( 液动、气动或手动)。
( 6)润滑及冷却要求, 如自身润滑还是循环润滑, 水冷还是风冷。
( 7) 安装及连接要求, 如安装方位及方式、输入与输出的形式及连接方式等。
( 8)监控要求, 如温度、振动状态、润滑状# 144 # 重型机械2010 ( S2) 况指示等。
( 9) 其它特殊要求。
审定开发设计的输入条件时应特别注意设计载荷的确定, 尤其是对重载传动或有高可靠性要求及对产品的体积、重量有特殊要求时更应如此。
有条件时尽量按实测载荷谱进行设计, 当没有载荷谱可用时, 也要尽可能类比类似工况时的设计载荷进行设计。
对一些专用产品, 注意要满足其相应行业标准或规范的要求。
2 设计目标不同使用环境下齿轮箱产品开发设计所追求的目标也各不相同, 大体可分为: 大功率重载齿轮箱: 设计目标为高可靠性、长寿命, 典型实例为风力发电增速箱、热连轧主传动齿轮箱, 立磨齿轮箱等。
车辆及船用齿轮箱: 设计目标为体积小、重量轻、有换档要求时应操纵灵活及平顺, 典型实例为工程机械变速箱、车辆行走齿轮箱及船用推进齿轮箱等。
高精度齿轮箱: 设计目标为输出转速波动小、回差小、振动小等。
典型实例为伺服传动齿轮箱、箔带精轧机齿轮箱、数控机床传动齿轮箱等。
通用齿轮箱: 设计目标为模块化、系列化及标准化程度高、互换性好、价格适中。
高速齿轮箱: 设计目标为传动平稳、振动及噪声小、动力学性能好。
典型实例为汽轮机增速箱、高速线材轧机齿轮箱等。
带载起动齿轮箱: 设计目标为输出转速或力矩可控、过载能力强。
典型实例为皮带输送机齿轮箱、起重机提升齿轮箱、搅拌机齿轮箱等。
一般用途齿轮箱: 设计目标为造价低、精度不高。
典型实例为农机齿轮箱、手动齿轮箱等。
事实上, 对一个具体的齿轮箱产品, 其设计目标也有可能会同时具备以上所述的多个特征, 自然其设计要求也就要复杂些, 要具体问题具体分析, 这样才能有针对性的解决具体问题。
确定了齿轮箱开发设计所追求的目标, 可有助于建立产品优化设计时的目标函数, 或应重点关注的设计要素及方向。
3 设计的六大特性在系统总结多年从事传动齿轮箱设计开发经验的基础上, 对于现行的各种类型齿轮箱, 在进行其具体的设计开发时, 一般而言, 应遵循的原则可概括为下述六个方面, 或称为六大特性, 如图1所示。
图 1 齿轮箱设计的六大特性311 产品设计的系统性在进行产品设计前, 应对产品的应用环境、载荷状况、作业条件、重要程度等进行全面了解, 将产品置于整机应用系统中去评判其对产品设计和制造工艺的要求。
系统性应关注的问题主要是: ( 1)产品在系统中的作用及重要性, 如对产品的寿命、可靠性、重量等的要求。
( 2)系统应用方面对产品的特殊要求, 如带载起动情况、软起动要求、制动要求、逆止或超越要求、频繁起制动或反转要求、匀速要求、有无封闭功率存在。
( 3)从优化系统动态性能方面对产品的相关要求, 如风力发电增速箱、精轧机齿轮箱都对其整个系统的振动固有频率和振型的影响有一定要求。
系统性观点是进行产品设计的重要前提。
它是产品设计应关注的宏观层面的问题, 对传动系统的许多要求, 如软起动、制动、调速、逆止或超越等, 往往要结合系统的整体设计方能完成, 因此系统性观点是进行产品设计时应遵循的基本原则之一, 而且它一般适用的是专用及非标产品的设计。
312 产品设计的谐统性齿轮箱产品的功能一般为减速、增速、有级或无级调速、过载保护、单向超越、动态或停车制动等。
为实现上述功能, 产品中往往包含了各种传动机构、差动调速机构、摩擦离合或制动单元等, 产品功能越多, 系统越复杂, 其可靠性也越低。
因此在进行产品结构方案设计时, 除认真# 145 # 2010 ( S2) 重型机械选择基本传动类型, 充分实现产品功能的前提下, 也要从整个传动系统的设计及布局考虑, 适当划分功能模块, 力争使最终形成的齿轮箱结构方案构形合理、简单紧凑、整体协调, 达到功能和可靠性、工艺性、经济性、美观性等几个方面的完美统一。
例如产品的过载保护、单向超越及逆止、动态或停车制动等, 既可镶嵌于产品结构内部, 或形成一个独立模块与主体结构连接, 亦可选择一个独立的产品置于传动链中。
采用独立模块或产品的设计方案, 有利于该部分出现故障时的快速排除或易损件更换, 而采用前者, 则可使结构显得较为紧凑, 但出现故障时的处理则会显得有些不便。
在进行大速比设计时, 采用蜗杆传动、摆线针轮传动或少齿差齿轮传动, 往往一级或二级就可实现。
而采用齿轮传动或行星齿轮传动, 可能需要多级方能实现, 同时也使得产品结构庞大, 体积重量增加。
此种情况下, 应结合传递载荷、工作转速、工作制度等综合考虑选取传动形式。
313 产品结构的合理性产品结构的合理性体现在产品结构的工艺合理性和模块化特性两个方面, 产品结构的工艺性一般包括: ( 1) 整机的装配及维修工艺性( 2) 零部件的铸、锻、焊、冲等成形特性( 3) 零部件的加工工艺性( 4) 零部件的热处理工艺性为使上述工艺性能达到合理要求, 在进行整机及零部件结构设计时, 应对整机及零部件的细部结构予以充分关注, 使其不仅要满足刚、强度方面的要求, 同时亦具有良好的低应力集中性、铸、锻、焊、冲等成形特性、加工工艺性、热处理工艺性, 而且亦便于进行产品的装配、调整及维修。
产品的模块化指的是在进行产品的结构设计时, 要充分考虑产品在系列扩展产品群中能否形成模块化, 亦即零部件设计时要考虑通过合理划分功能模块, 最大限度地减少系列产品中零部件的数目和提高其通用化程度, 以便于实现系列产品的模块化, 为以后系列或派生产品的设计及经济生产提供方便, 同时亦可缩短交货时间, 减少生产成本。
对于外观整体设计, 要在满足产品功能的前提下, 充分考虑产品的外观造型以适应不断提高的审美要求。
314 产品的功能性产品的功能性包括了齿轮的强度特性、整机散热及润滑特性、摩擦离合器的摩擦特性及平顺性、整机的刚性、轴承的寿命、轴类零件的疲劳强度和刚性、关键零部件载荷及变形特性、整机的动态特性等。
上述有关产品的功能性应结合产品具体要求, 分别采用相关的计算方法或标准进行分析计算, 其结果应满足设计规范或用户的使用要求。
产品的功能性分析计算是产品设计的主要内容之一, 产品的设计目标不同, 其分析计算的具体要求也各不相同。
如对高速及载荷或转速波动大的齿轮箱等要进行动态特性分析, 有时甚至要进行包括齿轮箱在内的整个工作机系统的动态特性分析。
对行星变速箱必须进行摩擦离合器的摩擦特性及平顺性分析和整机散热及润滑特性分析。
对高可靠性低速重载齿轮箱则需进行微点蚀影响因素分析及评定性计算等。
315 产品的经济性产品设计时其经济性的考虑要涉及多个方面: ( 1) 产品的传动类型选择, 如齿轮类、蜗杆类、行星类及各种组合类, 具体选何种类型, 应进行技术经济综合比较分析。
一般讲, 齿轮传动适用于传递载荷大、单级速比不大、传动效率高的情况, 而且还可以采用外啮合、内啮合、闭式、开式、半开式等多种形式, 传递载荷可为轻载、中载及重载, 是一种应用最为普遍的传动形式对蜗杆传动, 目前常用的类型为ZK1 圆柱蜗杆传动、ZC1圆柱蜗杆传动、平面二次包络环面蜗杆传动等, 其中前一种主要用于中、小功率传动, 而后两种可用于中、大功率传动。
但总体来讲, 蜗杆传动的效率不及齿轮传动, 载荷大时其尺寸也会十分庞大。
因此蜗杆传动一般常用于中小功率传动或不连续运转及需改变输出方向的情况。
在进行组合式传动箱设计时, 中、大载荷情况下, 蜗杆传动尽量用于高速级, 以避免尺寸过于庞大, 反之, 则不必刻意考虑其放置的位# 146 # 重型机械2010 ( S2) 置。
当然在需改变输出方向且速比不大时, 亦可考虑采用各种圆锥齿轮传动, 尤其在传递载荷大及连续运转时, 圆锥齿轮传动更能发挥出其效率高和体积紧凑的优点。
行星齿轮传动包括了普通行星齿轮传动、少齿差行星齿轮传动、二环及三环少齿差传动及混合少齿差行星齿轮传动等多种类型, 后三种主要应用于大速比或低速及中、小功率传动, 而前者的应用范围则可覆盖整个功率传递区段。
较之齿轮传动, 其典型特点是体积小、重量轻, 如细分其类型, 常用的又有NGW 型、NW 型、NGWN 型、封闭式差动行星传动及差动行星传动等多种类型。
摆线针轮传动由于其效率低, 一般多用于大速比的中、小功率传动。
由于实际应用的复杂性, 设计时经常通过各种传动型式的组合, 使各类传动型式的优点得以充分发挥, 又可使得整机的体积、重量得以控制, 预期功能得以实现。
但仅从经济性方面考虑, 摆线针轮传动和齿轮传动要好于行星齿轮传动和蜗杆传动, 后两者的造价要高于另外两种传动形式, 设计时应同时结合其它方面的要求, 综合考虑取舍。
如风力发电增速箱采用行星传动和圆柱齿轮传动组合, 实现了其外形紧凑、易于安装的目的。
而如果采用圆柱齿轮多输出结构, 则可采用中速发电机, 从而减小了整机重量及造价且便于维修, 尽管齿轮箱的单机重量增加了一些。
( 2) 产品的结构设计。
不同零部件的结构特征不同, 受载特性不同, 决定其应用的材料毛坯种类不同, 如铸件、锻件、焊接件等等, 在可能情况下, 多用铸件, 少用锻件; 多用组合结构, 少用单体结构; 多用简单结构, 少用复杂结构。