淺談如何提高掘進(jìn)機(jī)行星減速機(jī)的使用壽命

摘 要：本文介紹了在煤礦生產(chǎn)中如何提高行星減速機(jī)的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，減輕重復(fù)維修的重?fù)?dān)，提高生產(chǎn)效率，高效安全生產(chǎn)的問題。

關(guān)鍵詞：行星減速機(jī)；使用壽命；齒輪；轉(zhuǎn)速；潤滑

隨著行星傳動技術(shù)的迅速發(fā)展，憑借行星減速機(jī)的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，傳動效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，抗沖擊能力強(qiáng)，傳動比大，可以實現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解等眾多優(yōu)勢。行星減速機(jī)在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

尤其在煤礦安全生產(chǎn)中起著重要的作用，掘進(jìn)機(jī)等多種大型設(shè)備都需要且頻繁的用到行星減速機(jī)，因此關(guān)于改善承載能力，提高行星減速機(jī)使用壽命成了重要的討論話題。行星傳動中，往往較弱環(huán)節(jié)在齒輪的傳遞上，為提高減速機(jī)承載能力，故需要提高漸開線圓柱齒輪在重載下的使用性能，滿足重載的需求。重載齒輪傳動中，內(nèi)外嚙合齒輪副必須滿足強(qiáng)度、使用壽命和嚙合質(zhì)量要求，普通的設(shè)計已不能達(dá)到使用要求。

根據(jù)實際提出以下幾點(diǎn)建議，供參考學(xué)習(xí)。

1 增大齒輪模數(shù)、增大齒形角

減速機(jī)外徑尺寸要保持不變，需要增大承載能力，可以采用合理增大齒輪模數(shù)，減低齒輪齒數(shù)來滿足。大模數(shù)齒輪可以提高齒輪抗彎強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度是齒輪承載能力的重要指標(biāo)。同時也可以增大嚙合角a′，嚙合角增大有利于增大綜合曲率半徑，減少赫茲應(yīng)力，起到提高承載能力的作用。

2 變位系數(shù)的調(diào)整

為了提高齒輪的承載能力，必須分析齒輪傳動的失效原因及破壞方式，找出主要矛盾，從而確定選擇變位系數(shù)的基本原則。行星減速機(jī)一般采用硬齒面（HB<350）齒輪。對于硬齒面閉式齒輪傳動，其主要危險是在循環(huán)應(yīng)力的作用下齒根的疲勞裂紋逐漸擴(kuò)展而造成齒根折斷。但是，實際上也有許多硬齒面齒輪傳動因齒面點(diǎn)蝕剝落而失去工作能力的。因而，對這種齒輪傳動，應(yīng)盡量增大傳動的嚙合角a（即盡量增大總變位系數(shù)），這樣不僅可以提高接觸強(qiáng)度，還能增大齒形系數(shù)值，提高齒根的彎曲強(qiáng)度。必要時還可以適當(dāng)?shù)姆峙渥兾幌禂?shù)，使嚙合齒輪變位系數(shù)相等，即達(dá)到兩齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度大致相等。正確的選擇變位系，可使齒輪承載能力提高20-30%。

3 齒輪精度與誤差

齒面強(qiáng)度不僅與齒輪精度等級有關(guān)，而且與基節(jié)誤差的絕對值有關(guān)。若齒輪具有最大基節(jié)誤差，則加在輪齒上的滾動壓力也最大，所引起的點(diǎn)蝕破壞也最嚴(yán)重。故需要嚴(yán)格控制。

4 增大齒圈許用接觸應(yīng)力

在行星減速機(jī)機(jī)傳動中，往往內(nèi)齒圈比外齒輪硬度要低，材料也不相同，加工熱處理工藝上也有差距。行星減速機(jī)校核強(qiáng)度通常是校核太陽輪-行星輪的傳動接觸應(yīng)力（滿足傳動接觸應(yīng)力小于太陽輪行星輪許用接觸應(yīng)力）；太陽輪-行星輪彎曲應(yīng)力（滿足彎曲應(yīng)力小于許用彎曲應(yīng)力）；行星輪-內(nèi)齒輪傳動接觸應(yīng)力（滿足傳動接觸應(yīng)力小于行星輪內(nèi)齒圈許用彎曲應(yīng)力）。齒圈許用接觸應(yīng)力通常是最先失效。故，要想增大承載能力，就要保證齒圈許用接觸應(yīng)力。

5 齒根噴丸強(qiáng)化

齒輪彎曲強(qiáng)度與齒根表面狀況關(guān)系很大。特別是滲碳淬火齒輪的齒根部位表面存在脫碳層等缺陷，難以保證殘余壓應(yīng)力，使齒根彎曲疲勞強(qiáng)度降低。此時采用齒根表面噴丸處理除掉缺陷層，可以保證齒根彎曲強(qiáng)度，提高疲勞強(qiáng)度。

6 增加齒寬

在傳動外徑要求不變時，適當(dāng)增加內(nèi)部齒輪寬度，可以有效的加大齒輪的承載能力，提高減速機(jī)的承載力矩。同時，可以減少恒定扭矩下的單位負(fù)荷。同時可以降低輪齒撓曲，減少噪聲激勵，起到降低傳動噪聲的作用。齒寬系數(shù)過大，可能會導(dǎo)致小齒輪剛性差，變形大，在齒寬上造成偏載，不能保證接觸精度。通常圓柱齒輪齒寬系數(shù)為0.4～0.8。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)

[2]行星齒輪傳動設(shè)計

作者簡介：楊龍偉（1988，12-），畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué)，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，現(xiàn)任黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司峻德煤礦大修廠技術(shù)員。