常規減速機設計制造中的要點

王海艷

摘 要：本人根據自己多年工作經驗，闡述了一臺減速機從設計到產成過程中需要注意或常見的常規與要點。

關鍵詞：減速機；加工；技術要求；裝配

中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A

本人從事減速機的設計工作多年，常遇到各種問題，本文以雙齒輥破碎機的配套減速機XXX為例，簡述常規減速機設計制造中的要點。

雙齒輥破碎機是用兩臺減速機驅動兩件破碎錘軸，電動機懸掛在減速機輸入軸端的機體上，功率N=160kW；轉速n=1480rpm，同步驅動兩破碎錘軸，核算后，將其設計為四級漸開線齒輪傳動的高精度滲碳、淬火硬齒面減速機，精度為6級。設計及制造要點如下：

一、減速機主要零件的技術要求

1 箱體與箱蓋

（1）箱體與箱蓋在焊后需要消除內應力。并作盛水試驗，時間兩小時，不得有滲漏現象。

（2）噴丸處理箱體與箱蓋，并在規定時間里（不得多于6h），按合同的技術要求涂耐油底漆。

（3）箱體與箱蓋的結合面磨削后合在一起，在不把螺釘的情況下，用0.05mm塞尺檢查，在任何位置均不得通過結合面的1/3。

（4）各軸承孔中心線水平及垂直方向的平行度及孔的形位公差為7級精度。

2 齒輪

（1）熱處理調質硬度228～269HB，齒面硬度58～63HRC，滲碳淬火后，有效硬化層深度為2.2mm～3mm，芯部硬度30～34HRC，對齒兩側面磨削均勻。

（2）粗加工后探傷檢查，不得有影響機械性能的缺陷.

（3）磨齒后磁粉探傷檢查，不得有磨削裂紋。

（4）齒輪各項檢查精度為6級。

二、減速機各主要件的加工

要確保減速機的制造精度，影響因素主要有四個方面：

（1）齒輪的齒形加工精度。

（2）各軸軸徑的加工精度。

（3）箱體軸孔的加工精度。

（4）減速機的裝配精度。

把握這四個關鍵環節，同時也不忽視其他因素的影響，就能達到技術精度要求。因此就以上四個環節，采取以下控制手段來解決。

1 齒輪的加工，齒輪的加工精度對整臺減速機至關重要，所以在粗滾、精滾后，選用磨齒加工，磨齒加工是在我廠從德國進口的設備ZSTZ10型磨齒機上進行的，我廠還有一臺德國克林根貝爾格產的PFS11-1600型齒輪綜合檢查儀，它可以檢查齒輪的齒形、齒向、齒距、基節等多種誤差項目，其檢測精度為五級，為保證齒輪各項誤差的精度，采取了磨齒與測量配合加工的方法，即：先按圖紙給定參數調整磨齒機，齒輪粗磨齒，待見光后卸下齒輪，上檢測儀檢測，根據檢測儀檢測出的各項誤差數據值，再反過來進一步調整磨齒機各參數，調整后再將齒輪上機床找正，半精磨，磨后再下機床檢測，如此反復多次，至達圖紙要求為止。

2 軸與軸齒輪軸頸的加工，特別是軸的各配合表面的加工。要達到圖紙要求的精度和表面粗糙度，最后采用精車后外圓磨削完成。由于磨軸徑不能一次磨出，要掉個磨削，為消除二次裝夾帶來的不便，在軸的一端留出一段夾頭，給出夾箍和撥叉位置，使軸兩端外徑在一次裝夾中磨出，保證軸兩端外徑的同軸度要求。

3 箱體的加工。減速機箱體是鍛焊結構，軸孔部分為鍛件，其余為鋼板組焊而成，箱體加工的關鍵工序是鏜軸孔。按常規，對兩端軸孔跨距小于500mm以下的箱體，都是找正后，從一側伸刀，鏜出兩軸孔，為控制鏜桿伸出后變形對另一端軸孔的影響，在鏜孔時采用了中間檢測，分別粗鏜各孔，檢查兩軸孔的數值是否兩兩對應相等，誤差是否在圖紙要求的范圍內。如果超差，可根據所測各值，調整機床刀具的進刀量及吃刀深度，調整后再進行加工、檢測，直到符合圖紙要求后，再精鏜軸孔達圖。

4 減速機的裝配過程是一臺產品順利出廠的關鍵。因為裝配是最后一道工序，各零件在加工過程中的誤差將積累到一起影響產品質量。要消除這些影響，具體見下面減速機的裝配與檢查。

三、減速機的裝配與檢查

1 裝配前的準備

（1）清除毛刺、飛邊、切削、油污、銹斑等；將銳邊、尖角倒鈍。

（2）清除掉加工過程使用的焊塊、焊點及加工中凸臺殘留部分，并鏟磨平整。

（3）復檢零部件的主要配合尺寸，其余要求見箱體與箱蓋技術要求的（1）（3）。

2 壓裝

（1）先復檢零件的配合尺寸，導向部位需修整圓滑。為了便于軸的壓入，在軸的引入端必須有導向部分，如圖紙無特殊要求，一般按錐度1∶50制作，導錐長度不得大于配合長度的15%，齒輪與軸的鍵槽部分必須接通。

（2）壓裝前的配鍵。鍵要事先按齒輪和軸的鍵槽修配好，鍵在齒輪上的鍵槽內其兩側面應接觸均勻。要做到加少許外力即可串動，但其間隙最大不得超過圖紙要求。同時要求測量鍵的高度尺寸，保證鍵高方向的裝配間隙。

（3）壓裝前要看好圖紙，對零件的相關件需事先按裝配先后順序組織好，在齒輪軸孔內涂潤滑脂，確保齒輪刻有圓線的基準面靠軸肩一側。確認無誤時方可進行壓裝。

（4）在齒輪與軸的壓入時，應使齒輪的端面受力，不得使齒輪輪緣受力，以防變形。用直角尺檢查齒輪孔的端面與軸的垂直，對正齒輪、軸、液壓機柱塞的中心不得偏斜。壓裝過程中，隨時監視壓力表的變化情況，壓入力不得超過最大壓力。

3 軸承的裝配

（1）先確認軸承商標及型號，檢查其裝配前的徑向游隙，復檢軸徑和軸承孔徑；修磨軸的臺肩及圓角等表面。

（2）軸承外圈與軸承座及軸承蓋的半圓孔均應貼合良好。可用著色法檢查與用塞尺測縫隙法檢查配合使用，以確保結果正確。其中著色法檢查時，與軸承座在對稱于中心線的120°范圍內應均勻接觸，與軸承蓋在對稱于中心線的90°范圍內應均勻接觸，并且在上述范圍內用0.03mm的塞尺檢查時，不準塞入軸承外圈長度的1/3。

（3）軸承裝配后，因減速機的箱體為剖分式的箱體，而軸承體的孔在對開面的兩側應有間隙，以防夾幫，各半圓孔的“修幫”尺寸可按表1由鉗工修磨。

表1

修幫尺寸

經驗值 軸承外徑d b h

≤120 0.10 10

>120～260 0.15 15

>260～400 0.20 20

>400 0.25 30

（4）設計要求軸承與軸徑過盈配合，裝配前要先檢測軸與軸承的盈量大小是否符合圖紙要求，確定后將軸承放入電加熱爐中，調好加熱溫度開始加熱，在加熱爐溫度表達到要求后，還要保溫一段時間，然后取出軸承裝在軸上，軸承裝配后務必用圖紙規定的軸頭上的壓蓋及花螺母將其壓牢。待冷卻后可進入下道工序。

4 箱體找水平

為保證減速機研齒、試車及安裝后的使用壽命，在研齒及試車時應對箱體找水平。在裝配工藝中箱體找水平的規定為0.1/1000mm。找好水平后進入下道工序。

5 軸向間隙的調整

調整軸向間隙是防止溫度變化產生軸向移動，并且是保證今后研齒準確、齒輪與軸正常運轉的關鍵。設計減速機時，均對各軸軸向間隙作了具體要求，以保證運轉穩定性。

6 研齒

（1）該減速機選用齒輪為硬齒面漸開線齒輪，該齒輪經過三次熱處理、兩次探傷，磨齒后齒面精度為6級，是我設計的產品中精度較高的一種。齒輪加工精度高，并不代表它們裝配到一起就符合使用的條件。我們可以用著色法檢測其接觸率以確定它是否符合圖紙的要求。

（2）將各級齒輪按圖紙的要求裝配，在各嚙合級中的高速級涂紅丹粉，正反運轉3分鐘，停車查看各大齒輪齒面的接觸情況。圖紙的要求延齒長方向70%，延齒高方向50%。對于達不到要求的齒輪重新組織機床對齒面進行修磨。

（3）為保證齒輪的轉動靈活，避免干涉，對于接觸率不符合圖紙要求的齒輪要進行修磨，齒輪的修磨與齒輪的加工基本一致.根據實際研齒的誤差、接觸率的情況，調整磨齒機的各參數。調整后再將齒輪找正，磨后再重新回到裝配研齒，如此反復進行2～3次，直到接觸率達到圖紙的要求為止。

7 嚙合間隙的測量

在研齒以后，要測量和檢查各級齒輪的嚙合間隙，可以用千分表或塞尺直接進行測量和檢查，也可以用壓鉛絲法進行檢查。

8 試車

（1）研齒合格后，機體及齒輪要用煤油清洗干凈，軸承要用汽油清洗。按圖紙要求重新裝配，結合面涂樂泰密封膠。各螺栓緊固時，各螺栓需交叉、對稱、逐步、均勻擰緊。

（2）按圖紙要求的油位高度，倒入120#試車防銹兩用油。按圖紙要求及檢驗計劃規定，正反方向各兩小時。同時對溫度、噪音作記錄。按圖紙中對于噪音的規定是，在1m范圍內測量的結果不高于85分貝；對于溫度的要求是低于30℃。

（3）減速機初次試運轉時間不宜過長。約在20分鐘內，要停車檢查。以確定各部運轉是否正常，然后方可繼續試運轉。

（4）試車完畢后，應檢查齒面是否有擦傷（通過視孔蓋觀察）。如有擦傷要開箱修磨。倒出箱體內的潤滑油，封好視孔蓋，旋緊螺塞。

以上即是以雙齒輥破碎機的配套減速機為例，概述了一臺減速機的設計生產流程中的要點，其他減速機也大抵如此。

參考文獻

[1]機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社.

[2]機械加工手冊[M].沈陽重型機器廠.