CN102996718A - 轴承脂润滑ngw准行星传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行星减速技术领域，一种轴承脂润滑NGW准行星传动装置，包括机座、内齿圈、太阳轮、均布的行星轮、传动轴、固定架及大端盖，所述机座、固定架与大端盖顺次联接一体，其特征在于：太阳轮轴颈用第一、二密封轴承支承在大端盖内孔，第二密封轴承之前装有密封件；行星轮用第一、二轴承组支承在行星轮轴上，轴承组包括轴承、密封圈及密封圈座，行星轮轴两端紧固在固定架上；输出轴用二轴承支承在机座内孔，二轴承两侧分别有密封件，二轴承内填润滑脂。有益效果：箱体内采用滚动轴承用轴承脂润滑、齿轮用齿轮油强制润滑的行星减速箱的最大技术效果是轴承运转可靠，因而减速器使用寿命长、噪声低。

Description

轴承脂润滑NGW准行星传动装置

【技术领域】

本发明涉及行星减速技术领域，一种轴承脂润滑NGW准行星传动装置。其颖性在于箱体内滚动轴承用轴承脂润滑、齿轮用齿轮油润滑。

【背景技术】

NGW行星减速是现代最先进的机械减速技术，广泛应用于矿山机械、风力发电、核电、钢铁、石油、火箭发射台、化学化工、起重运输、航天航空、雷达、坦克、工程机械(挖掘机、盾构机)及冶金工业，这是因为行星传动具有内啮合、同轴及功率分流三大特征。

(一)背景技术齿轮箱的问题——轴承故障率高：

《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。”

《风力发电机组齿轮箱润滑油选择指南》指出：“国内风电机组80％的停机故障是因为齿轮箱问题，齿轮箱出现故障概率分别为：轴承81％，齿轮14％…”风电机组齿轮箱是增速传动，但反过来便是减速传动，因而以下分析应该适用于本发明。轴承故障率高的原因是什麽？

(a)现代加工中心完全能保证轴承孔的加工精度，因此可排除机加工因素；

(b)设计者惯于选用比计算值高一个等级轴承，因此可排除轴承负荷小于设计因素；

(c)齿轮箱装配工大多是经验丰富的高级技师，因此可排除齿轮箱装配质量因素；

(二)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；

(c)《风力发电机组齿轮箱轴承的保养和维护》：“运行人员登机发现滤清器内有2mm2鳞片状铁屑和大量金属粉末；高速轴轴承损坏后齿轮位移，导致行星架齿面啮合异常而损坏。”

(三)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。”921页：“…滚动轴承的润滑一般用不含添加剂的矿物油”；

(b)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/T0017-1990L-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】提供一种轴承脂润滑轴承、齿轮油润滑齿轮的轴承脂润滑NGW准行星传动装置。

【技术方案】

(A)采用轴承脂润滑轴承、齿轮油润滑齿轮的技术方案：太阳轮轴颈用第一、二密封轴承支承在大端盖内孔，第二密封轴承之前装有密封件；行星轮用第一、二轴承组支承在行星轮轴上，轴承组包括轴承、密封圈及密封圈座，行星轮轴两端紧固在固定架上；输出轴用二轴承支承在机座内孔，二轴承两侧分别有密封件，二轴承内填润滑脂。

(B)优先选用密封轴承(内填润滑脂)的理论依据：

①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。”

②《密封深沟球轴承的密封技术》轴承2009.05：“密封深沟球轴承具有抗污染、防尘埃、简化主机结构，便于安装和维护等优点，在电机、航空、航天等领域应用广泛。……在一些配套主机上，轴承的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。”

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。轴承自身密封除了具有良好防尘、密封效果外，还能在轴承运转过程中毋需补给润滑剂而保持良好运转状态，减少了维修费用。”

④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。”

众所周知，与减速器联接的电动机，其长期运转的转子轴就是采用密封轴承。

【有益效果】箱体内采用滚动轴承用轴承脂润滑、齿轮用齿轮油强制润滑的行星减速箱的最大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.是本发明轴承脂润滑NGW准行星传动装置结构示意图

【具体实施方式】

参照图1.一种轴承脂润滑NGW准行星传动装置，包括机座1、内齿圈2、太阳轮7、均布的行星轮3、传动轴9、固定架13及大端盖15，所述机座1、固定架13与大端盖15顺次联接一体，其特征在于：

所述太阳轮7轴颈用有隔圈的第一、第二密封轴承8、81支承在大端盖15内孔，所述第二密封轴承81之前装有第一密封件71，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，“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)；

所述行星轮3用有隔圈的第一、第二轴承组支承在行星轮轴14上，所述第一轴承组包括第一轴承61、第一密封圈51及第一密封圈座41，所述第二轴承组包括第二轴承62、第二密封圈52及第二密封圈座42，所述行星轮轴14两端紧固在固定架13上，所述第一、第二轴承61、62内填润滑脂、数量均为1-2只；

所述传动轴9用第三、第四轴承10、11支承在机座1内孔，所述第三、第四轴承10、11两侧分别有第二、第三密封件101、111，所述第三、第四轴承10、11内填润滑脂；

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)；

所述输出轴9圆盘联接短圆筒12，所述短圆筒12内孔与内齿圈2外圆用花键联接，用花键活动联接，利用花键法向侧隙允许基本构件作径向及偏转位移，使载荷分流趋于均衡，内齿圈做成柔性薄壁构件，可更好地补偿因误差所产生的位移。

若动力从传动轴9输入，增速后由太阳轮7输出，本发明为增速装置。

若动力从太阳轮7输入，减速后由传动轴9输出，本发明为减速装置。

Claims (1)

1.一种轴承脂润滑NGW准行星传动装置，包括机座(1)、内齿圈(2)、太阳轮(7)、均布的行星轮(3)、传动轴(9)、固定架(13)及大端盖(15)，所述机座(1)、固定架(13)与大端盖(15)顺次联接一体，其特征在于：

所述太阳轮(7)轴颈用有隔圈的第一、第二密封轴承(8、81)支承在大端盖(15)内孔，所述第二密封轴承(81)之前装有第一密封件(71)，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；

所述行星轮(3)用有隔圈的第一、第二轴承组支承在行星轮轴(14)上，所述第一轴承组包括第一轴承(61)、第一密封圈(51)及第一密封圈座(41)，所述第二轴承组包括第二轴承(62)、第二密封圈(52)及第二密封圈座(42)，所述行星轮轴(14)两端紧固在固定架(13)上，所述第一、第二轴承(61、62)内填润滑脂、数量均为1-2只；

所述传动轴(9)用第三、第四轴承(10、11)支承在机座(1)内孔，所述第三、第四轴承(10、11)两侧分别有第二、第三密封件(101、111)，所述第三、第四轴承(10、11)内填润滑脂；

所述密封件为旋转轴唇形密封圈、或车氏组合密封；

所述输出轴(9)圆盘联接短圆筒(12)，所述短圆筒(12)内孔与内齿圈(2)外圆用花键联接。

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