齒輪箱原理和維修PPT課件

齒輪箱結(jié)構(gòu)原理及維修,精選,序,齒輪箱是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，它可將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換到所要的轉(zhuǎn)數(shù)，并能改變轉(zhuǎn)矩。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，齒輪箱的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)械，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)器及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見(jiàn)的家電，鐘表等等.其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見(jiàn)到齒輪箱的應(yīng)用。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。,精選,內(nèi)容,精選,1.定義：,齒輪箱，又名變速箱，是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，通過(guò)不同齒數(shù)的齒輪嚙合，將馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換到執(zhí)行設(shè)備需要的轉(zhuǎn)數(shù)，并能改變轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。,精選,2.作用：,a、加速減速,就是常說(shuō)的變速齒輪箱。b、改變傳動(dòng)方向，例如我們用兩個(gè)扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。c、改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪,軸所受的力矩越小，反之越大。d、離合功能：我們可以通過(guò)分開(kāi)兩個(gè)原本嚙合的齒輪,達(dá)到把發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載分開(kāi)的目的。比如剎車離合器等。e、分配動(dòng)力。例如我們可以用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)齒輪箱主軸帶動(dòng)多個(gè)從軸，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多個(gè)負(fù)載的功能。,精選,齒輪齒輪箱,蝸桿齒輪箱,行星齒輪箱,圓柱齒輪齒輪箱,圓錐齒輪齒輪箱,圓錐圓柱齒輪齒輪箱,圓柱蝸桿齒輪箱,圓弧齒蝸桿齒輪箱,錐蝸桿齒輪箱,蝸桿齒輪齒輪箱,漸開(kāi)線行星齒輪齒輪箱,擺線齒輪齒輪箱,諧波齒輪齒輪箱,3.齒輪箱分類：,a、按齒輪形狀分類,精選,b、按變速次數(shù)分類,精選,精選,精選,精選,精選,精選,4.特點(diǎn)：,b、實(shí)現(xiàn)平行軸、直交軸、立式、臥式通用箱體，零部件種類減少，規(guī)格型號(hào)增加。,c、采用吸音箱體結(jié)構(gòu)、較大的箱體表面積和大風(fēng)扇、圓柱齒輪和螺旋錐齒輪均采用先進(jìn)的磨齒工藝，使整機(jī)的溫升、噪聲降低、運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性得到提高，傳遞功率增大。,d、輸入方式：電機(jī)聯(lián)接法蘭、軸輸入。,e、輸出方式：帶平鍵的實(shí)心軸、帶平鍵的空心軸、脹緊盤聯(lián)結(jié)的空心軸、花鍵聯(lián)結(jié)的空心軸、花鍵聯(lián)結(jié)的實(shí)心軸和法蘭聯(lián)結(jié)的實(shí)心軸。,f、齒輪箱安裝方式：臥式、立式、擺動(dòng)底座式、扭力臂式。,a、齒輪箱采用通用設(shè)計(jì)方案，可按客戶需求變型為行業(yè)專用的齒輪箱。,精選,下圖齒輪系中Z1=20，Z2=40，Z3=20，Z4=60，傳動(dòng)比i14,5.傳動(dòng)比：,精選,齒輪箱的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求不同而異，其基本結(jié)構(gòu)由箱體、軸系零件和附件三部分組成。1箱體結(jié)構(gòu)齒輪箱的箱體用來(lái)支承和固定軸系零件，應(yīng)保證傳動(dòng)件軸線相互位置的正確性，因而軸孔必須精確加工。箱體必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免引起沿齒輪齒寬上載荷分布不勻。為了增加箱體的剛度，通常在箱體上制出筋板。為了便于軸系零件的安裝和拆卸，箱體通常制成削分式。剖分面一般取在軸線所在的水平面內(nèi)（即水平剖分），以便于加工。箱蓋和箱座之間用螺栓聯(lián)接成一整體，為了使軸承座旁的聯(lián)接螺栓盡量靠近軸承座孔，并增加軸承支座的剛性，應(yīng)在軸承座旁制出凸臺(tái)。設(shè)計(jì)螺栓孔位置時(shí)，應(yīng)注意留出扳手空間。,精選,水平剖分,精選,精選,1.一級(jí)圓柱齒輪齒輪箱,精選,2.軸系零件,圖中高速級(jí)的小齒輪直徑和軸的直徑相差不大，將小齒輪與軸制成一體。大齒輪與軸分開(kāi)制造，用普通平鍵作周向固定。軸上零件用軸肩，軸，封油環(huán)與軸承端蓋作軸向固定。兩軸均采用角接觸軸承作支承，承受徑向載荷和軸向載荷的聯(lián)合作用。軸承端蓋與箱體座孔外端面之間墊有調(diào)整墊片組，以調(diào)整軸承游隙，保證軸承正常工作。該齒輪箱中的齒輪傳動(dòng)采用油池浸油潤(rùn)滑，大輪齒的輪齒浸入油池中，靠它把潤(rùn)滑油帶到嚙合處進(jìn)行潤(rùn)滑。滾動(dòng)軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，為了防止箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承，應(yīng)在軸承和齒輪之間設(shè)置封油環(huán)。軸伸出的軸承端蓋孔內(nèi)裝有密封元件，對(duì)防止箱內(nèi)潤(rùn)滑油泄漏以及外界灰塵、異物浸入箱體，具有良好的密封效果。,精選,3.齒輪箱附件,（1）觀察孔蓋板：為了檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)加注潤(rùn)滑油，在箱蓋的適當(dāng)位置設(shè)置一觀察孔，觀察孔多為長(zhǎng)方形，觀察孔蓋板平時(shí)用螺釘固定在箱蓋上，蓋板下墊有有紙質(zhì)密封墊片以防漏油。（2）通氣器：通氣器用來(lái)溝通箱體內(nèi)、外的氣流，箱體內(nèi)的氣壓不會(huì)因齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油溫升高而增大，從而提高了箱體分箱面、軸伸端縫隙處的密封性能，通氣器多裝在箱蓋頂部或觀察孔蓋上，以便箱內(nèi)的膨脹氣體自由溢出。,精選,（3）油面指示器為了檢查箱體內(nèi)的油面高度，及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油，應(yīng)在油箱便于觀察和油面穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。油面指示器分油標(biāo)和油尺兩類，圖中采用的是油尺。,精選,油標(biāo),放油螺塞,吊鉤,精選,（4）放油螺塞：換油時(shí)，為了排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱體底部、油池最低位置開(kāi)設(shè)放油孔，平時(shí)放油孔用油螺塞旋緊，放油螺塞和箱體結(jié)合面之間應(yīng)加防漏墊圈。,精選,（5）起吊裝置：為了便于搬運(yùn)，需在箱體上設(shè)置起吊裝置。圖中箱蓋上鑄有兩個(gè)吊耳，用于起吊箱蓋。箱座上鑄有兩個(gè)吊鉤，用于吊運(yùn)整臺(tái)齒輪箱。,吊鉤,吊耳,精選,一、拆卸過(guò)程分解,精選,二、裝配過(guò)程分解,精選,組裝錄像,精選,損紙槽攪拌器齒輪箱,精選,復(fù)卷機(jī)械手齒輪箱,精選,卷取后，紙卷經(jīng)過(guò)行走臂傳送過(guò)來(lái)后，棍子再聯(lián)接齒輪箱進(jìn)行工作。,精選,0M層涂料站齒輪馬達(dá),精選,磨漿機(jī)齒輪箱,精選,送料機(jī)齒輪馬達(dá),限位開(kāi)關(guān),精選,送料機(jī)齒輪馬達(dá),精選,漿容器攪拌器齒輪箱,精選,真空泵齒輪箱,精選,4.齒輪箱常見(jiàn)故障,由于制造誤差、裝配不當(dāng)或在不適當(dāng)?shù)臈l件（如載荷、潤(rùn)滑等）下使用，常會(huì)發(fā)生損傷等故障，常見(jiàn)有四類：（1）齒的斷裂有疲勞斷裂和過(guò)負(fù)荷斷裂兩種疲勞斷裂：通常先從受力側(cè)齒根產(chǎn)生龜裂、逐漸向齒端發(fā)展而致折斷;過(guò)負(fù)荷斷裂：由于轉(zhuǎn)速急劇變化、軸系共振、軸承破損、軸彎曲等原因，使齒輪產(chǎn)生不正常的一端接觸，載荷集中到齒面一端引起.,精選,（2）齒的磨損由于金屬微粒、污物、塵埃和沙粒等進(jìn)入齒輪而導(dǎo)致材料磨損、齒面局部熔焊隨之又撕裂的現(xiàn)象（3）齒面疲勞由于齒面接觸應(yīng)力超過(guò)材料允許的疲勞極限。表面層先產(chǎn)生細(xì)微裂紋，然后小塊剝落，直至整個(gè)齒斷裂（4）齒面塑性變形如壓碎、趨皺,精選,齒輪箱失效原因及失效比重,精選,齒輪箱的失效零件及失效比重,精選,輪齒損傷形式,精選,輪齒損傷形式,精選,齒輪裝置故障檢測(cè)參數(shù)的有效性,5.齒輪箱的故障分析,精選,齒輪裝置故障檢測(cè)參數(shù)的有效性,精選,精選,在生產(chǎn)條件下很難直接檢測(cè)某一個(gè)齒輪的故障信號(hào)，一般是在軸承箱體有關(guān)部位測(cè)量。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)論齒輪發(fā)生了異常與否，齒的嚙合都會(huì)發(fā)生沖擊嚙合振動(dòng)，其振動(dòng)波形表現(xiàn)出振幅受到調(diào)制的特點(diǎn),甚至既調(diào)幅又調(diào)頻。各類故障在頻域中的表現(xiàn)如下：1）當(dāng)齒輪均勻磨損時(shí)，嚙合頻率及其諧波分量保持不變，但幅值大小改變，高次諧波幅值增大較多；2）調(diào)幅現(xiàn)象。它是由于齒面載荷波動(dòng)對(duì)幅值的影響造成的，調(diào)幅的一個(gè)原因是齒輪偏心，此時(shí)的調(diào)制頻率為齒輪的回轉(zhuǎn)頻率。當(dāng)在齒輪上有一個(gè)齒存在局部缺陷時(shí)，相當(dāng)于齒輪的振動(dòng)受到一個(gè)短脈沖的調(diào)制，脈沖的長(zhǎng)度等于齒的嚙合周期,1.齒輪箱故障的特征頻率與邊頻帶,精選,3）調(diào)頻現(xiàn)象。在實(shí)際情況中，同樣的齒面壓力的波動(dòng)，在產(chǎn)生調(diào)幅現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)引起頻率調(diào)制現(xiàn)象，其結(jié)果是在譜上得到一個(gè)調(diào)幅與調(diào)頻綜合形成的邊頻帶。齒輪存在偏心時(shí)，由于齒面載荷變化引起調(diào)幅現(xiàn)象的同時(shí)，又由于齒輪轉(zhuǎn)速的不均勻而引起調(diào)頻現(xiàn)象。4）附加脈沖。實(shí)際測(cè)得的信號(hào)不一定對(duì)稱于零線，可將信號(hào)分解為兩部分：即調(diào)幅部分和附加脈沖部分。附加脈沖是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波。平衡不良、對(duì)中不良和機(jī)械松動(dòng)等，均是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波振源，但不一定與齒輪缺陷直接有關(guān)。附加脈沖的影響一般不會(huì)超出低頻段，即在嚙合頻率以下；5）隱含譜線。是功率譜上的一個(gè)頻率分量，產(chǎn)生的原因?yàn)榧庸み^(guò)程給一個(gè)齒輪所帶來(lái)的周期性缺陷。