燃?xì)鉁u機(jī)中減速器的設(shè)計(jì)與加工工藝-在線瀏覽
2024-11-02 16:35本頁面
【正文】 輸出轉(zhuǎn)速： 2200r/min 翻修壽命： 3500 小時(shí) 總傳動(dòng)比： i0＝ 輸入功率： 500kW 2． 1 齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定 太陽輪材料選取為 12Cr2Ni4A，表面滲碳淬火處理，表面硬度為 60～ 65HRC。 試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限 太陽輪及行星輪 Hlim? ＝ 1500MPa（圖 ） 試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 太陽輪 Flim? ＝ 1000MPa（圖 ） 行星輪 Flim? ＝ 1000MPa 齒型為漸開線直齒，最終加工為磨齒 [18]，太陽輪和行星輪為 5級(jí)精度。 試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim? ＝ 1500MPa 第Ⅱ頁 共Ⅱ頁 試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 Flim? ＝ 910MPa 齒形的終加工為插 齒 [8]，精度為 6級(jí)。該鋼的熱強(qiáng)性能較好，回火溫度可達(dá) 350℃，適于制造工作溫度在 350℃以下的重要承載齒輪和其他在接觸和彎曲載荷條件下工作的零件，不僅可以滲碳處理，也可以氮化處理。加人少量的 Nb和稀土元素 Ce，起到了細(xì)化晶粒和強(qiáng)化固溶體的作用。 表 16Cr3NiWMoVNbE鋼的化學(xué)成份 從表 ，該鋼中 W(Ni)二 %～ %。同時(shí)，低 Ni也適合我國鎳資源短缺的國情。在實(shí)際生產(chǎn)中，合金通過真空感應(yīng)加電渣重熔后， S、 P含量更低，且采用此工藝熔煉后還可去除氣體和夾雜物，保證了該鋼有更高的純凈度。 表 16Cr3NiWMoVNbE鋼非金屬夾雜物級(jí)別 2）物理機(jī)械性能 ①晶粒長大傾向 第Ⅱ頁 共Ⅱ頁 將 16Cr3NiWMoVNbE 鋼和 12Cr2Ni4A 鋼試樣分別加熱到 930,1000,1050, 1100,1150 和12020，保溫 2h，水淬，它們 的晶粒 長大傾向 如圖 。 圖 晶粒長大傾向曲線 ②淬透性 16Cr3NiWMoVNbE 鋼與 12Cr2Ni4A 鋼淬透性曲線的對(duì)比如圖 所示。另外，從鋼的過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線 (圖 )也可以看出，該鋼具有非常好的淬透 性，即使冷卻速度為 100℃ /h，也不會(huì)出現(xiàn)鐵素體、珠光體等轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，最大淬透直徑可達(dá)15Omm。 B 持久和蠕變性能 持久性能 :350℃ /1300MPa，時(shí)間 5O0h。 C 彎曲疲勞性能 16Cr3NiWMoVNbE鋼的彎曲疲勞性能見表 。 表 16Cr3NiWMoVNbE鋼的扭轉(zhuǎn)剪切性能 所以 16Cr3NiWMoVNbE鋼能完全滿足要求。它具有傳動(dòng)可靠、傳動(dòng)精度高、傳遞功率范圍大、結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。承載能力設(shè)計(jì)的主要目的是防止齒輪在正常承載、正常使用壽命內(nèi)出現(xiàn)失效。相應(yīng)的承載能力第Ⅱ頁 共Ⅱ頁 計(jì)算主要有：齒面接觸疲勞強(qiáng) 度計(jì)算、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算、嚙合區(qū)溫度計(jì)算、靜強(qiáng)度計(jì)算等。 傳動(dòng)比分配 減速器的總傳動(dòng)比為 15，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作的平穩(wěn)性，采用兩級(jí) NGW型行星減速器 [10]。動(dòng)力渦輪是不與壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子連接的自由渦輪，自由渦輪通過中心主動(dòng)齒輪帶動(dòng)三個(gè)第一級(jí)行星齒輪。 通過第一級(jí)行星齒輪的行星架帶動(dòng)第二級(jí)減速級(jí)的中心主動(dòng)齒輪。行星齒輪與第二級(jí)固定齒圈嚙合，固定齒圈借外圓周的齒槽安裝在前機(jī)匣內(nèi)。 減速器傳動(dòng)比分配： 行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比許用范圍受結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度兩方面的制約。在強(qiáng)度方面，過大的傳動(dòng)比將損失太多的承載能力，例如在箱體的基本外形輪廓不變時(shí)，傳動(dòng)比為 的單級(jí)行星減速器只有傳動(dòng)比為 時(shí)傳遞功率（或輸出工作轉(zhuǎn)矩）能力的不到 40%，其經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)不及采用兩級(jí)傳動(dòng)。 對(duì)傳動(dòng)比較大，需要采用兩級(jí)或多級(jí)減速傳動(dòng)的情況，合理分配傳動(dòng)比的原則是： ① 盡可能獲得比較小的外形，或在外形尺寸相對(duì)固定的情況下獲得較大的強(qiáng)度安全 余度； ② 各部分強(qiáng)度設(shè)計(jì)比較均衡，便于采用潤滑 等必要措施。一般希望將軸承設(shè)置在行星輪軸孔中，因此行星輪采用滾動(dòng)軸承時(shí)，行星輪的直徑盡可能不要太小，即傳動(dòng)比不要過小。 傳動(dòng)比也不宜過大，傳動(dòng)比太大以后不僅造成承載能力方面的損失，也會(huì)使太陽輪的直徑小于高速軸直徑太多，產(chǎn)生 其它 的不妥之處。 所以按照以上原則并結(jié)合下表，初選高速級(jí)傳動(dòng)比為 5，則低速級(jí)為 3。 3 減速器主要構(gòu)件的制造工藝 航空減速 器主要 由齒輪、齒輪架、軸、軸承和機(jī)匣等零、 部 件組成 。 減速器主要構(gòu)件在制造工藝上的特點(diǎn)： （ 1）航空減速器 主要構(gòu)件 的選材與熱處理：減速器齒輪常采用電渣或真空重熔的高合金 鋼制造，同時(shí)對(duì)航空齒輪需要進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)熱處理加工（滲碳、淬火、冷處理、回火等）。此外對(duì)殘余壓應(yīng)力的大小及其 分布特點(diǎn)尤需做出評(píng)定。因此，幾乎所有齒形都需要精密加工 (剃、磨、研、拋 )。 批量?。汉娇债a(chǎn)品大都為小量生產(chǎn)，很少考慮采用專用機(jī)床 [7]。在設(shè)計(jì)、調(diào)整和實(shí)現(xiàn)工藝過程的各單元時(shí)，要考慮給定的使用指標(biāo)和功能參數(shù)（如運(yùn)動(dòng)精度、平穩(wěn)性、表面質(zhì)量）之間的關(guān)系，以滿足功能互換性原則。 齒輪加工的主要方法 對(duì)于硬齒面的加工，發(fā)展了滾、插、剃等方法。由于齒輪熱處后變形大，所以齒面需留下較多的磨削余量，致使磨削成本高，生產(chǎn)率低。這些加工方法由于效率高、成本低、加工條件簡單，而且一般能利用現(xiàn)有的設(shè)備，因此具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。由于滲碳淬火硬齒面齒輪齒表面硬度偏高，使用普通加工刀具都不能夠勝任硬齒面的加工，或者說普通刀具根本加工不動(dòng)硬齒面齒輪。 2 采用磨前滾刀進(jìn)行齒形預(yù)加工，磨前滾刀與普通滾刀的不同之處在于磨前滾刀刀齒的頂部采用帶觸角的刀頭，它可使齒形根部預(yù)先切出沉
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