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克维斯减速机:减速器性能剖析及实践运用
作者:无锡市克维斯传动机械有限公司    发布于:2013-05-24 10:28:07    文字:【】【】【
摘要:克维斯减速机:减速器性能剖析及实践运用

  一,高承载能力圆柱齿轮减速器特点。

  1.规格齐全,适用范围广。

  标准减速器(ZBJ19004)有三个系列ZDY(单级),ZLY(两级)和ZSY(三级),共44个机座,2294种不同形式规格的减速器,传动比范围i=1.25~100,传递功率范围P=4.3~6670kW,适用于各行业的传动机械。

  2.承载能力高,重量轻,体积小该产品目前已广泛应用于各行各业。但在使用中也发现,尽管其传动效率很高,但由于尺寸相对很小,依靠外表面自然散发损耗功率所转化的热量,保持较佳的润滑油温,在大多数工况条件下已不可能满足要求,严重限制了减速器承载能力的发挥,因此需对减速器的热态进行研究,开发出与减速器相配套的冷却润滑装置,提高减速器的热功率。

  二,减速器热态过程及热功率简述。

  减速器的热态过程包括其发热和散热过程。发热源为:啮合损失,轴承损失,搅油损失,密封损失,风扇损失等。

  减速器热量传递可用图1表示,存在传导,对流及辐射三种传热方式的综合作用,因此,精确计算减速器在不同条件下的散热尚需进一步深入研究,目前是以德国尼曼教授推荐的公式为依据进行计算。

  减速器由于过大的功率损失而导致温度升高,限制系统功能的正常发挥,通常产生很大影响。

  将系统平均极限温度所确定的热功率称为第一热功率,即减速器在连续工作状态,其润滑油温度保持不变(Δt油/h<1℃),此时所加载的功率称之为第一热功率,简称热功率。

  将由齿轮表面抗胶合的极限温度所确定的热功率称为第二热功率,一般在高速运行时才考虑,由国家标准《渐开线圆柱齿轮胶合承载能力计算方法》计算。

  图2所示是减速器机械功率与热功率的比较。通常圆柱齿轮减速器的热功率远远低于其机械功率,因此要充分发挥其性能,关键在于提高热功率。

  三,提高减速器热功率的方法。

  由热功率计算公式可知,提高减速器的热功率就是通过对减速器的冷却,增加其散热量,通常采用以下几种方法:风扇散热冷却;水管散热冷却;强制循环油当设计变量被赋值后,要对相互关联的约束进行检查,因此,在约束中存在约束传递规划问题。一种算法是首先产生变量取值所有可能的组合,然后再对这些取值进行冲突检查,这种算法最大的问题是效率太低,通过固定某些变量的值,并且还会导致冲突,来提高计算效率,这就是标准的回退算法;改进这种被动约束检查的一种算法是前瞻算法,当某一变量被赋值后通过约束确定那些与此值相关联的变量(尚未赋值)的有效范围,则在接下来的变量取值便不会与前面的变量冲突。如果此值为空,则说明前面的取值有问题,或者存在冲突。这两种约束规划相比较,对于较大规模的约束问题,前瞻算法效率更高,因此,采用此算法。

  1.风扇散热和水管散热冷却。

  风扇散热与水管冷却,从设计,结构,控制上均简单方便,不需任何外界动力。用户投入低且效果明显,但均有限制条件,对于风扇散热,当减速器输入轴转速小于750r/min,效果较差,一般不采用该方法;另外一般在室内较宜,室外效果较差。水管散热必须有充足的水源条件。新开发了一种节水型水管散热冷却装置……

  在进水口处增加一个温控器控制的电磁阀,将温控器的发讯设定于某一温度,当高于该值时,温控器控制电磁阀打开冷却水通道。由试验研究可知,一般中小规格的减速器连续工作,平均7h后才达到热平衡,见图5;因而在此之前,是不需要水冷却的;另外我国四季温差大,设计时只是考虑平均气温为20℃,往往是冬天富余,而夏天不足。

  为了提高水管冷却的效果,水管在箱体里布置方式和形状也很重要,设计中应加以重视。

  图5减速器工作时间与油池温度的关系采用该水管冷却装置,减速器热功率可提高约30%,比其它水冷却装置可节水30%. 2.强制循环油润滑冷却。

  强制润滑冷却主要用于大规格减速器及关键设备中,采用该装置效果明显,单独润滑冷却装置主要用于单机,集中润滑冷却装置主要用于机组或生产线中,最新开发了一种紧凑型润滑冷却装置系列,专门用于和ZBJ19004圆柱齿轮减速器相配,它具有结构紧凑,互换性好等特点,在传递相同功率时,使用本装置减速器规格平均可以减少1~2挡,重量减轻30%~50%,减速器工作油温保持在最佳状态,延长了减速器的使用寿命,冷却器可节水30%.四,减速器设计应注意的问题在选择提高功率的方法时,应进行经济分析,一般风扇和水管冷却投资少,适用于中小规格的减速器;强制循环油润滑冷却相对投资较大,适用于关键设备及大规格的减速器。

  减速器采用风扇冷却时,带锥齿轮的减速器比圆柱齿轮减速器效果更加明显。

脚注信息
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