齒輪箱生產(chǎn)工藝論文

1、齒輪箱生產(chǎn)工藝論文 1、風(fēng)力發(fā)電齒輪箱功能以及技術(shù)現(xiàn)狀 1.1齒輪箱的功能 常規(guī)的普通發(fā)電機(jī)組都需要達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速才能試運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，但是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由于風(fēng)力原因顯然不高，所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪軸需要經(jīng)過(guò)增速箱增速才能達(dá)到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求，而齒輪箱就是傳遞風(fēng)輪動(dòng)力并且使轉(zhuǎn)速明顯提升的關(guān)鍵設(shè)備。風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速越低，齒輪箱的增速比要求也就越高，相應(yīng)的復(fù)雜性、造價(jià)都會(huì)有很大的提升。所以齒輪箱是希望風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速越高越好的。但是現(xiàn)在國(guó)際上風(fēng)力發(fā)電的基本趨勢(shì)是風(fēng)輪為三葉片，而且葉越來(lái)越長(zhǎng)，風(fēng)輪的半徑越來(lái)越大，這就要求了齒輪箱的技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜與精密。 1.2齒輪箱技術(shù)現(xiàn)狀 我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的相關(guān)技術(shù)是從國(guó)外引進(jìn)并

2、發(fā)展的，但是從國(guó)外引進(jìn)的相關(guān)技術(shù)中并沒(méi)有風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的相關(guān)制造技術(shù)，所以我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電齒輪箱制造技術(shù)沒(méi)有實(shí)際的技術(shù)借鑒，全靠研究人員按照電機(jī)組的技術(shù)規(guī)范自行研究和制造，所以齒輪箱制造技術(shù)不算很高。另一個(gè)尷尬的現(xiàn)實(shí)是，我國(guó)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)研究起步很晚，國(guó)內(nèi)缺少對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)特別精通的相關(guān)專業(yè)人才，相關(guān)的教育基礎(chǔ)也比較低，種種原因都限制了我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電齒輪箱制造技術(shù)的快速發(fā)展。現(xiàn)在的齒輪箱產(chǎn)品離滿足市場(chǎng)需求還有很長(zhǎng)的路要走。 2、齒輪箱生產(chǎn)工藝 2.1齒輪箱生產(chǎn)的常見(jiàn)困難 目前我國(guó)生產(chǎn)的齒輪箱大多數(shù)都會(huì)遇到相同的困難，這些常見(jiàn)的困難有： （1）軸承的使用壽命問(wèn)題。齒輪箱的軸承屬于高損耗的部件，

3、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的軸承大多數(shù)使用壽命低于平均水平，容易過(guò)早的疲損。 （2）齒輪箱的設(shè)計(jì)計(jì)算方法拙計(jì)。國(guó)內(nèi)的齒輪箱因?yàn)槌杀镜目紤]大多數(shù)使用直齒，而國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)廠家大多數(shù)使用斜齒，而且精度也足夠。 （3）齒輪的原材料問(wèn)題。國(guó)內(nèi)的材料質(zhì)量稍遜于國(guó)外，而且仿制的齒輪箱在加王銳張旭沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)風(fēng)電有限公司遼寧沈陽(yáng)110869工水平上也明顯不如原廠。國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況也決定了從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)并不是全部適合，因此齒輪箱的制造必須自主設(shè)計(jì)研發(fā)，包括材料、工藝等。 2.2齒輪箱的生產(chǎn)工藝 2.2.1部件。齒輪箱由多個(gè)部件構(gòu)成，其中的一些關(guān)鍵部件嚴(yán)重影響齒輪箱的壽命和質(zhì)量問(wèn)題，在制造是應(yīng)該給與一些部件重點(diǎn)關(guān)注。首先是齒輪

4、。涉及齒輪的過(guò)程中要尤其注意減速傳動(dòng)和增速傳動(dòng)的差異，變位系數(shù)的選定必須考慮到降低滑差，然后參考實(shí)際需要設(shè)計(jì)齒向和齒廓。內(nèi)齒圈輪緣厚度要3倍于模數(shù)，外齒輪以滲碳淬火配合磨齒，齒輪精度要求不低于6級(jí)。另外齒輪的計(jì)算問(wèn)題要尤其重視，齒輪的疲勞強(qiáng)度要參考實(shí)際使用時(shí)候的載荷譜在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算才能獲得，齒輪的工作載荷很難確定，而且工作中的變化很多，致使計(jì)算工作很復(fù)雜。然后是軸承。和齒輪類似，因?yàn)轱L(fēng)力工作環(huán)境的不確定性和載荷難以控制的問(wèn)題，風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承非常脆弱。這就要求了齒輪箱在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注重軸承的類型選擇以及潤(rùn)滑措施的制定，重點(diǎn)研究提升軸承的使用壽命。 2.2.2工藝改進(jìn)。傳統(tǒng)的齒輪箱的制造工藝流程

5、分為鍛造、正火、高溫回火、粗加工、去毛刺清洗、滲碳淬火、清理拋丸、磨齒、檢驗(yàn)等步驟。這種傳統(tǒng)的齒輪箱適合船舶等高安全系數(shù)的制造中，但是近些年在一些從國(guó)外引進(jìn)的某些產(chǎn)品或者某些科技前沿的產(chǎn)品中使用時(shí)發(fā)現(xiàn)了容易失效的問(wèn)題。而近些年出現(xiàn)了一些改進(jìn)之后的工藝流程，改進(jìn)后的工藝流程分為鍛造、正火、高溫回火、較高精度粗加工、去毛刺清洗、預(yù)熱、重行奧氏體化滲碳淬火、清理拋丸、少余量緩進(jìn)給磨齒、檢驗(yàn)等步。這一工藝流程比較符合國(guó)產(chǎn)化的齒輪箱的制造現(xiàn)狀，該工藝過(guò)程提高了粗加工精度，增加了滲碳前的預(yù)先熱處理工藝，這是為了減少滲碳淬火過(guò)程的變形并減少磨削余量。磨削過(guò)程中了采用少余量緩進(jìn)給磨削，使齒面保留較大的壓應(yīng)力狀

6、態(tài)并提高精度與粗糙度。采用重行奧氏體化滲碳淬火工藝能夠提高齒輪的耐磨性和承載能力。 2.2.3工藝參數(shù)設(shè)計(jì)。齒輪的承載能力非常重要，所以工藝參數(shù)要仔細(xì)選定。滲碳層的含碳量除只有存在嚴(yán)重的沖擊載荷時(shí)才需要考慮低周疲勞問(wèn)題。在滲碳工藝中經(jīng)過(guò)對(duì)工廠成本和滲層內(nèi)氧化現(xiàn)象的綜合考慮之后，含碳量應(yīng)該在0.77到1個(gè)百分點(diǎn)之間。表面碳濃度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致表面出現(xiàn)大量碳化物和殘余奧氏體的情況，但是低的含碳量卻有可能造成貧碳的非馬氏體組織，這兩種情況都會(huì)降低齒輪的接觸疲勞性能。接著，滲碳溫度提高會(huì)使齒輪的加工時(shí)間變短，既提高生產(chǎn)的效率，也能有效降低成本，但是同時(shí)這也可能導(dǎo)致變形加大、滲層不均的問(wèn)題；但是溫度過(guò)低、保溫時(shí)間長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致成本的提升。淬火溫度的提高則會(huì)很明顯的影響表面組織和芯部硬度。淬火溫度和滲碳溫度需要考慮具體的原材料性能來(lái)決定才能使效果達(dá)到最佳。 3、結(jié)語(yǔ) 總的來(lái)說(shuō)，想要加速提升齒輪箱的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量，我們要做的不只是重視齒輪和軸承的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的選擇和工藝改進(jìn)，還需要擁有完整的研究數(shù)據(jù)、專業(yè)的高素質(zhì)人才、大型的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)裝置以及與市場(chǎng)的相互交流等等。所以說(shuō)提升不是速成，我們還需要做出更