CN104633007A - 装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺 - Google Patents

装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104633007A
CN104633007A CN201410731140.6A CN201410731140A CN104633007A CN 104633007 A CN104633007 A CN 104633007A CN 201410731140 A CN201410731140 A CN 201410731140A CN 104633007 A CN104633007 A CN 104633007A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bevel gear
spiral bevel
gear pair
tooth
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410731140.6A
Other languages
English (en)
Inventor
冯治恒
杨军
袁莎
罗诚
卢再毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Liugong Machinery Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Liugong Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Liugong Machinery Co Ltd filed Critical Guangxi Liugong Machinery Co Ltd
Priority to CN201410731140.6A priority Critical patent/CN104633007A/zh
Publication of CN104633007A publication Critical patent/CN104633007A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H2055/173—Crown gears, i.e. gears have axially arranged teeth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0846—Intersecting-shaft arrangement of the toothed members

Abstract

一种装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺，包括相互啮合的主动螺旋锥齿轮和从动螺旋锥齿轮，螺旋锥齿轮的齿宽a与外锥距b之比为0.31～0.37；主动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为1.5～2mm，从动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为3.5～4mm；螺旋锥齿轮采用双重收缩齿制；渗碳淬火处理时，有效硬化层深度范围在（0.15～0.20）*模数+0.2mm；采用齿面强化喷丸，弹丸材料为钢丝切丸CW23(G3)HRC55～60，喷丸强度0.45～0.55mmA，覆盖率为不低于200%。其优点是增加了齿轮副的重迭系数、承载能力和传动平稳性；提高了齿轮强度，降低断齿失效概率；提高齿轮副承受低速重载工况的能力；降低传递噪音。

Description

装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺
技术领域
 本发明涉及工程机械驱动桥领域，尤其是一种装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺。
背景技术
主减速器螺旋锥齿轮副是装载机驱动桥的核心零部件，承担动力传递过程中减速增扭和改变动力传递方向的作用。目前使用的主减速器外反馈率较高，以主减速器螺旋锥齿轮副断齿或严重点蚀为主要失效模式。螺旋锥齿轮副的设计参数，包括齿宽、齿根圆角半径、热处理工艺等，沿用多年未改变，在承载能力、振动与噪音、可靠性等方面已不能满足当前更为恶劣的整机工况要求。
发明内容
本发明的目的就是提供一种解决螺旋锥齿轮副承载能力不足、振动与噪音大、可靠性低等问题的装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺。
本发明的解决方案是这样的：
一种装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副，包括相互啮合的一个主动螺旋锥齿轮和一个从动螺旋锥齿轮，其特征在于：所述螺旋锥齿轮的齿宽a与外锥距b之比为0.31～0.37。
更具体的技术方案还包括：所述主动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为1.5～2 mm，从动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为3.5～4 mm。
进一步的：所述主动螺旋锥齿轮采用双重收缩齿制，其分锥角为13°～ 14°,顶锥角为18°～ 19°，根锥角为12°～ 13°。
进一步的：所述从动螺旋锥齿轮采用双重收缩齿制，其分锥角为76°～ 77°,顶锥角为77°～ 78°，根锥角为71°～ 72°。
一种装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副加工工艺，包括：
（1）、渗碳淬火处理步骤：在渗碳淬火处理时，有效硬化层深度范围在（0.15～0.20）*模数+0.2 mm；
（2）、喷丸处理步骤：采用齿面强化喷丸，弹丸材料为钢丝切丸CW23(G3)HRC55～60，喷丸强度0.45～0.55 mmA，覆盖率为不低于200%。
本发明的优点是。
1、 打破传统齿宽设计不超过0.3倍外锥距限制，在不影响接触质量的前提下采用最长齿宽设计，以此增加齿轮副的重迭系数、承载能力和传动平稳性。
2、 加大齿根圆角半径，提高齿轮弯曲强度，降低断齿失效概率。
3、 采用双重收缩齿制，提高齿轮副承受低速重载工况的能力。
4、 采用齿面强化喷丸，可提高齿轮强度，增加传动平稳性，降低传递噪音。
5、 采用有效硬化层深度对齿轮渗碳淬火的热处理工艺进行评价，更能代表齿轮渗碳淬火处理后的综合机械性能。
6、改进后的螺旋锥齿轮副，通过加速疲劳台架试验进行验证，相比改进前的螺旋锥齿轮副，使用寿命提高了44%。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是从动螺旋锥齿轮的截面图。
图3是螺旋锥齿轮副锥角示意图。
图4是齿轮副应力和使用寿命对比图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
如图1所示，本发明包括相互啮合传递扭矩的一个主动螺旋锥齿轮1和一个从动螺旋锥齿轮2，如图2所示，所述螺旋锥齿轮的齿宽a与外锥距b之比为0.31～0.37。
本实施例的主动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为1.5～2 mm，从动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为3.5～4 mm。
如图3所示，本实施例的螺旋锥齿轮副有根锥角3、分锥角4、顶锥角5，并采用双重收缩齿制，主动螺旋锥齿轮的分锥角为13°40′12″,顶锥角为18°1′48″，根锥角为12°30′36″，从动螺旋锥齿轮的分锥角为76°19′48″,顶锥角为77°29′24″，根锥角为71°58′12″。
根据上述技术方案得到的装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副，材料采用22CrMo，其加工工艺步骤包括：
（1）、渗碳淬火处理步骤：在渗碳淬火处理时，有效硬化层深度范围在（0.15～0.20）*模数+0.2 mm；
（2）、喷丸处理步骤：采用齿面强化喷丸，弹丸材料为钢丝切丸CW23(G3)HRC55～60，喷丸强度0.45～0.55 mmA，覆盖率为不低于200%。
通过上述改进设计，螺旋锥齿轮副台架试验使用寿命为47.88万次，比改进前的33.36万次提高了44%，齿面接触应力和齿根弯曲应力都有明显的减小，传动更为平稳，噪音更小。

Claims (5)

1.一种装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副，包括相互啮合的一个主动螺旋锥齿轮和一个从动螺旋锥齿轮，其特征在于：所述螺旋锥齿轮的齿宽a与外锥距b之比为0.31～0.37。
2.根据权利要求1所述的装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副，其特征在于：所述主动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为1.5～2 mm，从动螺旋锥齿轮齿根圆角半径为3.5～4 mm。
3.根据权利要求1或2所述的装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副，其特征在于：所述主动螺旋锥齿轮采用双重收缩齿制，其分锥角为13°～ 14°，顶锥角为18°～ 19°，根锥角为12°～ 13°。
4.根据权利要求1所述的装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副，其特征在于：所述从动螺旋锥齿轮采用双重收缩齿制，其分锥角为76°～ 77°，顶锥角为77°～ 78°，根锥角为71°～ 72°。
5.一种对权利要求1所述螺旋锥齿轮副加工工艺，其特征在于：包括：
（1）、渗碳淬火处理步骤：在渗碳淬火处理时，有效硬化层深度范围在（0.15～0.20）*模数+0.2 mm；
（2）、喷丸处理步骤：采用齿面强化喷丸，弹丸材料为钢丝切丸CW23(G3)HRC55～60，喷丸强度0.45～0.55 mmA，覆盖率为不低于200%。
CN201410731140.6A 2014-12-05 2014-12-05 装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺 Pending CN104633007A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410731140.6A CN104633007A (zh) 2014-12-05 2014-12-05 装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410731140.6A CN104633007A (zh) 2014-12-05 2014-12-05 装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104633007A true CN104633007A (zh) 2015-05-20

Family

ID=53212094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410731140.6A Pending CN104633007A (zh) 2014-12-05 2014-12-05 装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104633007A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105351482A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 重庆市首业机械制造有限公司 一种从动盆角齿轮
CN105351481A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 重庆市首业机械制造有限公司 一种弧形盆角齿轮
CN107214485A (zh) * 2017-07-25 2017-09-29 福州金锻工业有限公司 一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530319C2 (de) * 1975-07-08 1983-02-03 Heinrich 4835 Rietberg Darming Landwirtschaftliches Ladefahrzeug
CN201187547Y (zh) * 2007-12-25 2009-01-28 龙工(上海)机械制造有限公司 轮式装载机驱动桥主传动中点螺旋角为25°的圆弧锥齿轮副
CN201218305Y (zh) * 2008-07-15 2009-04-08 杭州宗兴齿轮有限公司 装载机驱动桥齿轮副
CN201530315U (zh) * 2009-09-18 2010-07-21 徐州良羽科技有限公司 节能型轮式装载机前后驱动桥
CN202971822U (zh) * 2012-11-23 2013-06-05 无锡威孚中意齿轮有限责任公司 矿用车轿轮边减速器行星齿轮
CN103286533A (zh) * 2013-05-28 2013-09-11 重庆市首业机械制造有限公司 后桥主动锥齿轮加工工艺
CN203930263U (zh) * 2014-05-16 2014-11-05 深圳市深科达智能装备股份有限公司 可调节宽度异向导电胶膜导向装置
CN203920263U (zh) * 2014-07-01 2014-11-05 福田雷沃国际重工股份有限公司 一种适用于工程机械的驱动桥

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530319C2 (de) * 1975-07-08 1983-02-03 Heinrich 4835 Rietberg Darming Landwirtschaftliches Ladefahrzeug
CN201187547Y (zh) * 2007-12-25 2009-01-28 龙工(上海)机械制造有限公司 轮式装载机驱动桥主传动中点螺旋角为25°的圆弧锥齿轮副
CN201218305Y (zh) * 2008-07-15 2009-04-08 杭州宗兴齿轮有限公司 装载机驱动桥齿轮副
CN201530315U (zh) * 2009-09-18 2010-07-21 徐州良羽科技有限公司 节能型轮式装载机前后驱动桥
CN202971822U (zh) * 2012-11-23 2013-06-05 无锡威孚中意齿轮有限责任公司 矿用车轿轮边减速器行星齿轮
CN103286533A (zh) * 2013-05-28 2013-09-11 重庆市首业机械制造有限公司 后桥主动锥齿轮加工工艺
CN203930263U (zh) * 2014-05-16 2014-11-05 深圳市深科达智能装备股份有限公司 可调节宽度异向导电胶膜导向装置
CN203920263U (zh) * 2014-07-01 2014-11-05 福田雷沃国际重工股份有限公司 一种适用于工程机械的驱动桥

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105351482A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 重庆市首业机械制造有限公司 一种从动盆角齿轮
CN105351481A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 重庆市首业机械制造有限公司 一种弧形盆角齿轮
CN107214485A (zh) * 2017-07-25 2017-09-29 福州金锻工业有限公司 一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺
CN107214485B (zh) * 2017-07-25 2019-03-08 福州金锻工业有限公司 一种高耐磨性的车用齿轮副的生产工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sankar et al. Profile modification—a design approach for increasing the tooth strength in spur gear
CN104633007A (zh) 装载机驱动桥高强度主减速器螺旋锥齿轮副及加工工艺
WO2012073631A1 (ja) 鋳鉄材料の疲労強度向上方法
CN103397293A (zh) 重型机械零部件的渗碳工艺
CN104214310A (zh) 一种双联齿轮轴
CN207771606U (zh) 用于齿轮件强化的喷丸机
CN215171898U (zh) 一种船外机齿轮
JP2012172716A (ja) ギヤ付きシャフトの製造方法、ギヤ付きシャフト及びミキサータンク
JP5357521B2 (ja) 歯車強度向上方法
CN204099543U (zh) 基于不同齿形角和齿厚角球面齿形的圆弧锥齿轮
CN105299205A (zh) 带消隙、缓冲和集油润滑结构的减速器
JP6708503B2 (ja) 歯車装置の設計方法、歯車装置の製造方法、および、歯車装置
CN102182769B (zh) 节能型装载机用弹簧复位式超越离合器
CN105436840A (zh) 一种动力转向器齿轮的表面处理工艺
CN203962914U (zh) 耐磨损斜齿圆柱齿轮
Gudov et al. Optimal design of helical reducers for cement equipment
CN203685987U (zh) 用于重载装载机的主减速器齿轮副
CN105317968A (zh) 一种耐磨损斜齿圆柱齿轮
CN203627714U (zh) 一种全齿宽线接触螺旋锥齿轮轮齿结构
CN202023885U (zh) 基于人字齿轮传动的偏八辊轧机用齿轮箱
CN209838589U (zh) 一种摆线液压马达联动轴
CN209925534U (zh) 一种减速机传动装置
CN106704544A (zh) 一种降低齿轮噪音或异响的修形方法
CN107542885A (zh) 新型直齿齿轮
CN107542886A (zh) 新型内啮合齿轮

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150520

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication