CN102979894A - 轴承脂润滑大型星轮齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及渐开线少齿差减速技术领域，一种轴承脂润滑大型星轮齿轮箱，包括机座及装在机座内的渐开线少齿差传动件，所述渐开线少齿差传动件包括输入轴、1-5组行星轮组件与笼型W输出机构，其特征在于：输入轴的两端分别用密封轴承支承在输出轴与大端盖内孔，大端盖联接在机座输入端端面上；每片行星轮中的偏心轴承包括两只密封轴承与轴承内孔的内偏心套；笼型W输出机构中，输出轴轴颈用两只滚动轴承支承在机座内孔，滚动轴承的两侧分别装有密封件，支承盘内孔用密封轴承支承在大端盖内侧凸缘的外圆上。有益效果：轴承运转可靠，因而减速器使用寿命长、噪声低。

Description

轴承脂润滑大型星轮齿轮箱

技术领域

本发明涉及渐开线少齿差减速技术领域，一种轴承脂润滑大型星轮齿轮箱，机座内齿轮用齿轮油润滑、滚动轴承用轴承脂润滑。

背景技术

国家装备制造业‘十二五“重大技术装备自主创新指导目录(草案)要求制造i＝20～1000，T₂＝1000～5000kNm，N₁＝500～9000kW大型星轮齿轮箱。

背景技术《大型星轮齿轮箱》(201110208557.0)：取代JB/T8712-1998大型星轮减速器。

JB/T8712-1998星轮减速器系渐开线少齿差：①内齿圈输出；②销轴式输出机构柱销改为双偏心轴，轴上装有四只调心滚子轴承，叫做滚动星轮。星轮减速器存在问题：齿轮油在同时润滑轴承与齿轮时，由于滑动摩擦，会使油很快变脏，轴承损坏，导致减速器仃机。

《矿用减速器的破坏原因及处理方法》指出：“减速器故障在煤矿设备故障中约占40％。轴承是减速器中非常容易损坏的另件。轴承破坏形式：轴承划伤、轴承粘着、轴承侵入杂质、轴承保持架断裂等。原因：润滑油中大颗粒杂质含量较高，加重轴承磨损程度。”

《重载齿轮齿面疲劳损坏及预防》指出：“承载轮齿表面各处承受着不同形式的应力作用，齿面和皮下金属可能产生微小裂纹形成疲劳源，随之应力循环次数增加，裂纹将不断扩展以致相互连接起来形成小块金属脱落，齿面出现点蚀剥落，齿轮齿面产生疲劳损坏。”

(一)轴承故障率高的根本原因：

“润滑不良是引起轴承早期破坏的主要原因”(刘泽九《滚动轴承应用手册》891页)

“…轴承早期失效往往不是材质引起的疲劳破坏，而是污染物进入轴承内部后润滑脂质逐渐变坏，在滚动接触面上产生压痕所致。”(《密封深沟球轴承的密封技术》轴承2009.05)

向心球轴承接触应力σmax＝5000Mpa(р.д.别捷尔曼的《滚动轴承手册》134页)为齿轮副σmax＝1450Mpa的3-4倍，因此轴承润滑脂(油)的清洁度应远高于齿轮的润滑油。

(a)上海机械学院《机械设计基础》上103页：“齿轮传动装备使用一段时间后拆下可发现轮齿表面出现磨损痕迹，特别在润滑较差或润滑油不纯洁的条件下，磨损现象更为明显，轮齿根部磨损较顶部严重，小齿轮磨损又较大齿轮严重。磨损是由于接触面之间有作用力和相对滑动造成的。…齿廓间有了相对滑动长度ΔS，表明齿廓要磨损。”

(b)朱孝录《齿轮传动设计手册》94页：在动力齿轮传动中，轮齿表面由于滑动磨损、腐蚀、过热等等，因而出现齿面损耗是不可避免的；

(二)理论上要求轴承用脂润滑(或不含添加剂矿物油)，齿轮用含添加剂的润滑油：

(a)刘泽九《滚动轴承应用手册》893页：“当高速运转或高温下工作的轴承，在无法使用润滑脂润滑时或轴承邻近的另件(如齿轮)用润滑油润滑时，轴承才用润滑油润滑。”

(b)《滚动轴承应用手册》921页：“…滚动轴承的润滑一般用不含添加剂的矿物油”；

(c)朱孝录《齿轮传动设计手册》1087页：处于边界润滑状态下的齿轮，应使用含极压抗磨剂(添加剂)的润滑油。

SH/T0017-1990 L-FC一等品轴承油运动粘度为90-100；比齿轮油粘度为288-352小得多。

结论：齿轮箱、轴承故障率高的根本原因是用齿轮油同时润滑齿轮与滚动轴承。

【发明内容】本发明目的提供一种使用寿命长的轴承脂润滑大型星轮齿轮箱。

【技术方案】输入轴的两端分别用第一、第二密封轴承支承在输出轴与大端盖内孔，大端盖联接在机座输入端端面上；每片行星轮中的偏心轴承包括两只第三密封轴承与轴承内孔的内偏心套；笼型W输出机构中，输出轴轴颈用两只滚动轴承支承在机座内孔，滚动轴承的两侧分别装有第一、第二密封件，支承盘内孔用第四密封轴承支承在大端盖内侧凸缘的外圆上。

所述密封轴承为接触式径向密封轴承，如RK、或RS、或HMS(A)、或MHS(A)型，所述密封件为旋转轴唇形密封圈、或车氏组合密封。

脂润滑轴承的可行性陈述如下：

①埃斯曼《滚动轴承设设计与应用手册》221页：“当结构紧凑时，最好使用装有两面密封的向心球轴承。装有两面密封圈的向心球轴承已装入足够轴承整个使用期限的润滑脂。”

②卜炎《实用轴承技术手册》95页：“在那些结构紧凑、轴向尺寸要求小、密封要求严格、维护补油困难，不便采用附加密封装置的地方，可以优先选用密封轴承。”

③刘泽九《滚动轴承应用手册》593页：“密封轴承既可以有一个良好密封润滑环境，同时也省去复杂的润滑系统。所以在结构紧凑、密封要求严格部位，均建议使用密封轴承。”

朱孝录《齿轮传动设计手册》1096页：“齿轮润滑油和齿轮及其他另件一样都有它的使用寿命，油品的使用寿命又与使用工况和保养技术密切相关。…一般工业齿轮正常运转2500h.或6个月必须换油。”刘泽九《滚动轴承应用手册》913页：换脂周期经验公式如下：

T＝1.475·10⁶K^-0.9908-1.025·10⁶K^-0.8626(h.)

式中：系数K＝K_f·n·Dm(r·mm/s)(球轴承K_f＝0.9-1.1)，Dm＝(D+d)/2

计算结果：密封轴承的换脂周期大于规定的2500(h.)换脂周期，因而证明了密封轴承已装入足够轴承整个使用期限的润滑脂。

电机n₁＝1000rpm，NAD：i＝6.3、n＝158.7rpm，NBD：i＝40、n＝25rpm换脂周期

【有益效果】技术效果是轴承运转可靠，因而减速器使用寿命长、噪声低。

【附图说明】图1.本发明实施例结构示意图

【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：

参照图1.一种轴承脂润滑大型星轮齿轮箱，包括机座1、机座内少齿差传动件及紧固在机座输入端的大端盖12，所述少齿差传动件包括输入轴15、N组行星轮组件、笼型输出机构及内齿圈9，所述行星轮组件中每一组件包括相同四片行星轮8及装在每片行星轮内孔的偏心轴承，所述四片行星轮中，第一与第二、第三与第四轮相位差180°，第二与第三轮同相位，所述N组为一组、或二组、或三组、或四组、或五组，所述行星轮销孔装有耐磨圈5，所述笼型输出机构包括输出轴3、柱销6、柱套18、两两行星轮间的均载环7及与柱销6端部紧配合的支承盘10，所述均载环7数量等于4N-1，所述内齿圈9紧固在机座1内孔，其特征在于：

所述输入轴15的两侧分别用第一、第二密封轴承16、13支承在输出轴3与大端盖12内孔，所述第二密封轴承13外侧有第一密封件14；

所述每片行星轮8中的偏心轴承包括两只第三密封轴承2及装在轴承内孔的内偏心套17；

所述笼型输出机构中，输出轴3轴颈用两只滚动轴承4支承在机座1内孔，所述滚动轴承4的两侧分别装有第二、第三密封件42、41，所述的支承盘10内孔用第四密封轴承11支承在大端盖12内侧凸缘的外圆上；

所述密封轴承为接触式径向密封轴承，如RK、或RS、或HMS(A)、或MHS(A)型，所述密封件为旋转轴唇形密封圈、或车氏组合密封(成大先《机械设计手册》卷3-10-269、300页)；

“轴承的自身密封按结构形式分为接触式和非接触式密封。按接触式可分为径向密封和轴向密封。按密封圈的构造可分为单唇密封和双唇密封。”(刘泽九《滚动轴承应用手册》593页)。

Claims (1)

1.一种轴承脂润滑大型星轮齿轮箱，包括机座(1)、机座内少齿差传动件及紧固在机座输入端的大端盖(12)，所述少齿差传动件包括输入轴(15)、N组行星轮组件、笼型输出机构及内齿圈(9)，所述行星轮组件中的每一组件包括相同四片行星轮(8)及装在每片行星轮内孔的偏心轴承，所述四片行星轮中，第一与第二、第三与第四轮相位差180°，第二与第三轮同相位，所述N组为一组、或二组、或三组、或四组、或五组，所述行星轮销孔装有耐磨圈(5)，所述笼型输出机构包括输出轴(3)、柱销(6)、柱套(18)、两两行星轮间的均载环(7)及与柱销(6)端部紧配合的支承盘(10)，所述均载环(7)数量等于4N-1，所述内齿圈(9)紧固在机座(1)内孔，其特征在于：

所述输入轴(15)的两侧分别用第一、第二密封轴承(16、13)支承在输出轴(3)与大端盖(12)内孔，所述第二密封轴承(13)外侧有第一密封件(14)；

所述每片行星轮(8)中的偏心轴承包括两只第三密封轴承(2)及装在密封轴承(2)内孔的内偏心套(17)；

所述笼型输出机构中，输出轴(3)轴颈用两只滚动轴承(4)支承在机座(1)内孔，所述滚动轴承(4)的两侧分别装有第二、第三密封件(42、41)，所述的支承盘(10)内孔用第四密封轴承(11)支承在大端盖(12)内侧凸缘的外圆上；

所述密封轴承为接触式径向密封轴承，如RK、或RS、或HMS(A)、或MHS(A)型，所述密封件为旋转轴唇形密封圈、或车氏组合密封。

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