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无锡克维斯:减速器性能的实践研讨
作者:无锡市克维斯传动机械有限公司    发布于:2013-07-22 14:05:43    文字:【】【】【
摘要:无锡克维斯:减速器性能的实践研讨

  1.振动测试系统。

  文献介绍了完全平衡,浮膜浮动均载减振的新型三环减速器结构和工作原理。样机的主要参数。

  两级三环减速器振动性能试验是在大庆职工大学开式试验台上进行的,电动机为Z2D52型13kW直流电动机,电动机的转速采用KGSAC21100/230可控硅变流设备调节,选用CZD5型磁粉制动器作为加载装置,以施加制动扭矩,该装置是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的。WIJD3A型直流稳压电源为该装置的专用稳流电源。转矩和转速的测量采用测转矩精度为±1%,测转速精度为±015%的ZJYW1微机型转矩转速仪及与之配套的ZJ型转矩转速传感器来监测和打印。为满足加载装置的转速范围以及所施加转矩大小的需要,在加载装置与输出转矩转速传感器之间布置了一台技术参数适合的传动比为23134的增速器。新型三环减速器一级传动采用同步齿型带,而输入转矩转速传感器轴不允许承受较大的径向力。

  11测试原理。

  减速器上各测点的振动信号由测试系统测得。

  系统的激振能源是整个机械传动系统运转过程本身。测试时被测减速器的输入轴,输出轴的转速和转矩(功率)的数据由两个转速转矩测试仪显示,并由微机打印。其测试原理是,传动系统运转时所产生的激振力作用在减速器上的6个频率响应范围合适的加速度传感器上,传感器将机械振动量(加速度)的变化转换成电量,然后输至电荷放大器,放大器将传感器输出的微弱的电信号放大到A/D转换器需要的量程范围后,被送至A/D转换器,信号通过A/D转换器后,已由模拟量变成了离散的数字量,这些数字信号传到计算机后,应用振动分析软件,由计算机加以分析和处理,得到振动加速度时域波形,给出振动加速度的有效值。

  21测试方案。

  由于三环减速器采用轴承径向间隙较小,轴承与箱体间的相对运动也较小的滚动轴承作支承,应选用箱体振动测试方法进行测试,这样可获得较宽的动态范围和频率范围。测点布置方案是关系到测量结果的重要工作,一定要选择信号传递路线最短捷,机器工作状态的信号反映比较敏感的部位(各方向)作为测点。在箱体上部的平顶处,箱体的轴向,输入轴和输出轴的轴承座处的表面上布置振动测点,减速器测点布置示意图见图3.传感器1,2和4沿径向布置在两曲柄轴的轴承座处,且1和4对称布置于同一曲柄轴的两端,1和2位于同步带轮侧。测点1和2测量两根一级输出二级输入轴轴承座的径向振动;测点4测量输入轴非带轮侧的轴承座的径向振动;传感器3垂直布置于箱体上部平顶处,测量箱体上表面垂直方向的振动;传感器5沿径向布置在输出轴的轴承处,测量输出轴轴承座的径向振动;传感器6沿轴的方向垂直布置于减速器的侧面,测量箱体的轴向振动。

  加速度传感器按图3所示位置固定,根据美国国家标准ANSIS2117D1980推荐的有关振动参数相宜的测振频率范围,选2000Hz,加速度单位m/s2.测试结果及分析。

  输出转矩为750Nm时各测点有效振动速度见,输出转矩为880Nm时各测点有效振动速度。

  机械设备振动标准规定,对于功率小于15kW的机械设备振动速度有效值0111~0171mm/s为A级DDD良好;0171~118mm/s为B级DDD允许;118~415mm/s为C级DDD较差;415mm/s以上为D级DDD不允许。从振动烈度判据知,A级好,B级允许,C级可容忍,D级不允许。测点3处于良好状态,其它点均处在良好,允许和可容忍状态。

  在不同转矩和不同转速情况下,6个测点所测的最大加速度值。

  可看出,除测点3外,转矩恒定时,随转速的增加,振动也增加。在转速恒定时,增加转矩,振动变化不很明显。测点2的振动加速度高于测点1处,这是因为测点2对应的悬臂轴上的带轮作用力臂较测点1相应的长,在带的压轴力作用下产生的振动也大。测点4和测点1处的振动加速度在负载转矩较大和转速较高时基本相等,说明同一根轴上的两支点受力状况较好,也就是样机的均载效果较好。两曲柄轴轴承座的振动较小,说明完全平衡和均载机构起到了较好的作用。测点6所测的振动加速度较大是由于带传动安装时三个带轮未完全同心,同步带工作时挤压了曲柄轴上两带轮侧面挡圈,使轴上产生了轴向力的缘故。

  本样机测试数据比性能基本一致的偏心相位差为120°的三环减速器的振动加速度测试值小得多<2>。以测点3为例,文献<2>输出转矩为540Nm时最大加速度为1812m/s2,样机的相同点的最大加速度仅1132m/s2。其它测点也有类似的结论。

  输出转矩为880Nm,转速为1080r/min时,6个测点最大加速度值所对应的时间是:测点1的amax=41420m/s2,t=01130s;测点2的amax= -81330m/s2,t=01079s;测点3的amax=-01293 m/s2,t=01145s;测点4的amax=41590m/s2,t= 01088s;测点5的amax=91040m/s2,t=01046s;测点6的amax=-81080m/s2,t=01136s;从样机的试验结果可看出,新型三环减速器有着较好的机械动力学性能。

脚注信息
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