齒輪箱裝配工藝分析

鄒俊偉

（湖南南方宇航高精傳動有限公司，湖南株洲412000）

0 引言

齒輪箱作為實現齒輪傳動的一種能量轉換機械裝置，廣泛應用于航空航天、軌道交通、風力發電、汽車變速箱等工業領域。齒輪箱結構設計的正確性是保證齒輪箱質量的先決條件，零件的加工質量是其質量的基礎，裝配處于齒輪箱制造的最后階段，齒輪箱的質量最終通過裝配得到保證和檢驗。因此裝配是決定齒輪箱質量的關鍵環節。研究制訂合理的裝配工藝，采用有效的保證裝配精度的裝配方法，對進一步提高齒輪箱質量、符合設計壽命有著十分重要的意義。本文主要根據作者的實踐經驗，提出從研究分析齒輪箱總圖、工序劃分、裝配關鍵點及如何保證齒輪箱裝配質量的方法和建議［1］。

1 研究分析齒輪箱總圖

從拿到齒輪箱總圖，我們就需要做以下的工作：1）分析齒輪箱結構，比如是剖分式的還是整體式的。2）分析齒輪箱各項傳動參數，比如輸出功率、傳動比、輸入轉速、輸入扭矩等，得出齒輪箱是以傳遞運動為主還是傳遞動力為主。3）分析齒輪箱潤滑方式及油路結構，是外接潤滑油站還是箱體內部儲油，如是外接潤滑方式則考慮提供外接油站，如是內部儲油方式則考慮提供潤滑油泵，當然也可能是強制潤滑。4）劃分各功能組件,如低速軸組件、高速軸組件、潤滑系統組件、電氣系統組件等。5）得出各零件之間配合關系，裝配中的難點及關鍵點。如軸承內圈與軸、齒輪與軸的過盈配合、軸承外圈與箱體軸承座的間隙配合等，從而為我們提供是采用加熱、冷凍還是油壓的方式來達到所需要的配合。

2 工序劃分及準備工作

在完成上述工作后，再進行以下各項準備工作：1）對齒輪箱進行組件、部件劃分，確認各工序及工序內容；2）得出裝配所需的設備、工具、量具、工裝，例如軸承加熱器，箱體支撐工裝等；3）準備裝配所需的輔料，例如平面密封膠，螺紋緊固膠等。

3 裝配工藝關鍵點

在完成了前述工作后，實際上已經開始進入裝配工作狀態，這里要重視以下關鍵點：

1）檢查所有零件是否檢驗合格。檢查零件及箱體上潤滑油路是否暢通，油路、油孔是否存在加工后留下的鐵屑，如油路中留有鐵屑則極易造成油路堵塞，軸承、齒輪得不到有效潤滑，溫度偏高，使軸承燒壞，齒輪受熱變形脹大，出現卡死或燒傷，如鐵屑經過潤滑油路進入軸承滾道，軸承旋轉偏心，在高速狀態下，齒輪折斷。一句話，齒輪箱的油路就如人體“血路”“，血路”不通，就無法正常運轉。

2）保證各零件裝配到位。比如軸承、齒輪在軸上的軸向位置，軸承、齒輪在軸上應保證與對其軸向定位零件端面貼合，圓周方向貼合間隙應最好小于0.02 mm，如齒輪與對其軸向定位零件端面之間的間隙，在圓周方向有些地方是0.02 mm，有些是0.05 mm，這樣使軸的軸線偏斜，相互嚙合的齒輪在齒寬方向上接觸斑點不均勻，達不到規定要求，造成載荷分布不均，引起應力集中，從而影響齒輪的使用壽命。

3）保證軸承游隙。軸承中存在游隙是為了保證軸承靈活無阻滯地運轉，使軸承的軸線沒有顯著沉降，承擔載荷的滾動體的數目盡可能多，減少噪聲、振動和摩擦，提高旋轉精度、使用壽命及承載能力。可采用打表的方法檢查軸承游隙是否符合要求。

4）保證齒輪副接觸斑點。齒輪副接觸斑點在工作齒面沿全齒寬和全齒長上應保持均勻接觸，并盡可能提高較大的接觸面積比，以保證載荷分布均勻性,防止應力集中。例如采用在其中一個齒輪的3個左右輪齒上涂以紅丹粉，扳動齒輪，以檢查接觸斑點，這種檢查方法應用較廣且有效。

5）保證齒輪副齒側間隙。齒側間隙用以儲存潤滑油，補償齒輪制造誤差以及熱變形和受力變形后的彈性變形，如側隙過小，則會造成齒輪傳動時出現卡死或燒傷現象，如側隙過大則會增大沖擊、噪聲［2］。可以通過打表或者壓鉛絲的方法檢查齒側間隙。

6）保證箱體的密封性。對于箱體接合面、端蓋與箱體接合面，如果接合面的平面度和光潔度都較好，則用厭氧膠密封效果較好，反之則應用硅膠。涂膠時應注意所涂膠應與箱體內部邊緣留5～8mm左右的間隙，這樣可以避免在擰緊螺栓時，將膠壓到箱體內部進入潤滑油路，造成堵塞。而且如密封性不好，造成箱體內部潤滑噴油口出口壓力較大，單位時間內流量減少，軸承得不到很好的潤滑，造成軸承溫升偏高，同時潤滑油流出箱體，損失了潤滑油，造成浪費。

7）保證所有連接緊固件裝配正確。螺栓緊固件如不符合所需力矩要求，不但箱體工作時振動和噪聲較大，嚴重時會使螺栓因振動斷裂，出現傷人事故。由于齒輪箱螺栓數目較多，極易出現沒有擰緊螺栓和測量力矩的情況，為防止這種情況發生，可采用每緊固一個螺栓就用記號筆在螺栓頭面及箱體面劃一條線的方法，這樣可以避免這個情況的出現。

4 結語

前述3項工作內容具有一定的邏輯關系和規律性。但是作為技術人員，還應考慮裝配工藝文件的編制，使裝配工藝文件具有邏輯性和條理性及指導性。因此我們只有抓住裝配工藝中的關鍵點，才能真正做到保證齒輪箱的裝配質量，提高齒輪箱的使用壽命。

［1］ 陳紅霞.機械制造工藝學［M］.北京：北京大學出版社，2010.

［2］ 孔曉玲.公差與測量技術［M］.北京：北京大學出版社，2011.