采煤机减速器设计原理初探

致 强

山西省大同煤矿集团公司机电管理处，山西大同 037003

0 引言

减速器是一种封闭在箱体内的齿轮或蜗杆传动所组成的独立的传动装置，通常应用于原动机和工作机之间，用来降低转速，增大转距或改变轴线之间的相互位置以适应工作要求。在个别情况下也用来增速，此时应成为增速器。减速器由于结构紧凑，使用维修简单和效率较高，在工程中得到了广泛的应用。为了便于成批生产，对于某些类型的减速器已经标准化，由专业厂进行生产，用户可根据工作要求选用标准减速器。

1 轴及轴上零件的结构设计

1.1 按轴向定位要求确定各轴段直径和长度

轴段①：轴段①与联轴器通过键相连，查手册，凸缘式联轴器因轴的最小直径为40，因此选用内孔为40mm的联轴器，因此初步设定①段直径为40mm，长度为60mm。

轴段②：为了便于安装，应使轴段①右端制出轴肩取轴肩高度h=2.5mm（h＞0.07d）所以轴段②直径为d=45mm，根据减速器与一轴压盖的结构，一轴压盖右端面，通过调整螺母固定在减速器右端面上，一轴压盖最小内孔设计成47mm，总长设计为65mm。其中包括②段和③段，②段长度为42mm，装油封一端的轴承右端轴向定位用两个圆螺母、中间设置防松垫片、进行轴承间的轴向定位。

轴段③：一轴轴承选用GB2.9.7-6.4，滚动轴承7610，其内径为50mm，轴段③长度为25mm，在③和④过渡处设一个槽，让轴承左端一小段覆盖沟槽，目的是为了轴承轴向定位到靠、沟槽长度L=3mm、深h=1mm。

轴段④：此处装轴承、轴承宽度为44mm，可取④长为41mm，轴承右端用挡圈定位。

轴段⑤：此处不装任何零件，为了方便装轴承，以及加工中的困难，把⑤段h减小1mm。

轴段⑥：此处装轴承，直径50mm、l=44mm。

轴段⑦：放置挡油盘、轴径减小（h=2mm）。

轴段⑧：设计直径60mm、宽度4mm。

轴段⑨：为圆弧锥齿轮。

轴承放在轴承套内、轴承套与箱体上的圆弧面配合，轴承套的固定，是在轴承套内两轴承中间设一个圆柱孔，通过螺钉，从箱体上固定，轴向定位，在端面用调整螺母固定。

1.2 分析轴上零件的配合关系

首先在没有压盖螺孔的一端与轴配合的是空心轴，空心轴和四轴之间没有两排滚针，中间有隔套隔角，实现空心轴和四轴之间是滚动配合。空心轴右端和轴肩之间设有用耐磨材料制的止推垫，空心轴的轴向固定，右端用轴肩，左端用挡圈。

空心轴上的零件，右端依次是大直齿轮，齿轮定位，右端用挡圈，左端用套，接着装轴承，右端用隔套定位，左端用密封套定位，接着轴承盖，空心轴最左端装的是内连接盘，内连接盘左端轴向定位用档圈，外连接盘装在轴上，轴向定位用档圈。

四轴右端，接着空心轴的是两个轴肩，一个是空心轴的定位，另一个是为了轴承的定位，轴承外边设置密封壳体，内设油封。

2 传动装置的布置原则

传动方案的总体布置如下：

1）电动机输出轴与一轴用凸缘式联轴器联接，起到过载保护作用。

2）一轴和二轴位置关系为垂直，而圆弧锥齿轮使用于两交错轴传动，并且圆锥齿轮又使用于高速级，因此第一级齿轮传动用圆弧锥齿轮。优点有：

（1）重迭系数大，可超过2，故传动平稳。

（2）因重迭系数较大，故承载能力较高，且磨损均匀，使用寿命较长。

（3）小齿轮最小齿数Zmin=5，故可以获得大传动比和减小传动尺寸。

3）第二级齿轮传动用斜齿轮传动。

4）第三级齿轮传动用直齿圆柱齿轮传动，采用轴与空心轴结构，安装在空心轴一端的连接盘与安装在轴上的连接盘用保险销连接，起到过载保护。

3 电动机选择

3.1 电动机类型选择

因链式刮板输送机用于煤井下面，工作环境恶劣，选择的电动机要考虑到防尘，防暴，防水保护 ，因此，我们试选用JDSB类型电机。

3.2 电动机额定功率的确定

电动机的功率选择合适与否，对电动机工作性能和经济性能都有影响。若功率小于工作要求，电动机将长期在过载下工作，发热严重，降低电动机的使用寿命。若功率选的过大，则电动机价格增高，能量又不能充分利用，造成浪费，所以为确定合适的电动机功率，应首先计算出工作机的最大使用功率。

4 箱体设计

减速器箱体是支承和固定轮系零件的重要零件。它的设计合理与否，将直接影响减速器的工作性能，如传动件的啮合精度、润滑与密封等。另外，其重量较大，加工也比较复杂，所以在设计箱体结构时必须综合考虑传动质量和加工工艺等问题。

4.1 保证箱体具有足够的刚度

在箱体结构设计中，首先应考虑要有足够的刚度。因为箱体的刚度不够，会在加工和工作过程中产生不允许的变形，从而引起轴承座孔中心线偏斜，影响减速器的正常工作。由此可见，保证轴承座的刚度尤为重要，故应使轴承座有足够的厚度。

4.2 箱体结构应便于润滑和密封

当减速器传动件采用浸油润滑时，减速器中滚动轴承则采用飞溅润滑或刮板润滑。为了保证良好的密封性，箱盖与箱座的结合面应精加工。

4.3 箱体结构应具有良好的工艺性

箱体结构工艺性的好坏，对提高劳动生产率以及便于检修维护等都有直接影响，设计时应特别注意。箱体上下盖完全对称，箱体跳转180度就可以放在机头架另一侧，一适应井下复杂的地形运输机安装。减速器横向侧面设置两个凸耳，内设圆孔，用M24的螺栓经过垫块加固在机头上，减速器一轴这边的端面设计成法兰盘，面上设计一个止口，保证和连接罩可靠配合。在减速器侧面和上面设一个螺孔和一轴轴承套相通，所以实现轴承套的周向固定。