常规减速机设计制造中的要点

王海艳

摘 要：本人根据自己多年工作经验，阐述了一台减速机从设计到产成过程中需要注意或常见的常规与要点。

关键词：减速机；加工；技术要求；装配

中图分类号：TG457 文献标识码：A

本人从事减速机的设计工作多年，常遇到各种问题，本文以双齿辊破碎机的配套减速机XXX为例，简述常规减速机设计制造中的要点。

双齿辊破碎机是用两台减速机驱动两件破碎锤轴，电动机悬挂在减速机输入轴端的机体上，功率N=160kW；转速n=1480rpm，同步驱动两破碎锤轴，核算后，将其设计为四级渐开线齿轮传动的高精度渗碳、淬火硬齿面减速机，精度为6级。设计及制造要点如下：

一、减速机主要零件的技术要求

1 箱体与箱盖

（1）箱体与箱盖在焊后需要消除内应力。并作盛水试验，时间两小时，不得有渗漏现象。

（2）喷丸处理箱体与箱盖，并在规定时间里（不得多于6h），按合同的技术要求涂耐油底漆。

（3）箱体与箱盖的结合面磨削后合在一起，在不把螺钉的情况下，用0.05mm塞尺检查，在任何位置均不得通过结合面的1/3。

（4）各轴承孔中心线水平及垂直方向的平行度及孔的形位公差为7级精度。

2 齿轮

（1）热处理调质硬度228～269HB，齿面硬度58～63HRC，渗碳淬火后，有效硬化层深度为2.2mm～3mm，芯部硬度30～34HRC，对齿两侧面磨削均匀。

（2）粗加工后探伤检查，不得有影响机械性能的缺陷.

（3）磨齿后磁粉探伤检查，不得有磨削裂纹。

（4）齿轮各项检查精度为6级。

二、减速机各主要件的加工

要确保减速机的制造精度，影响因素主要有四个方面：

（1）齿轮的齿形加工精度。

（2）各轴轴径的加工精度。

（3）箱体轴孔的加工精度。

（4）减速机的装配精度。

把握这四个关键环节，同时也不忽视其他因素的影响，就能达到技术精度要求。因此就以上四个环节，采取以下控制手段来解决。

1 齿轮的加工，齿轮的加工精度对整台减速机至关重要，所以在粗滚、精滚后，选用磨齿加工，磨齿加工是在我厂从德国进口的设备ZSTZ10型磨齿机上进行的，我厂还有一台德国克林根贝尔格产的PFS11-1600型齿轮综合检查仪，它可以检查齿轮的齿形、齿向、齿距、基节等多种误差项目，其检测精度为五级，为保证齿轮各項误差的精度，采取了磨齿与测量配合加工的方法，即：先按图纸给定参数调整磨齿机，齿轮粗磨齿，待见光后卸下齿轮，上检测仪检测，根据检测仪检测出的各项误差数据值，再反过来进一步调整磨齿机各参数，调整后再将齿轮上机床找正，半精磨，磨后再下机床检测，如此反复多次，至达图纸要求为止。

2 轴与轴齿轮轴颈的加工，特别是轴的各配合表面的加工。要达到图纸要求的精度和表面粗糙度，最后采用精车后外圆磨削完成。由于磨轴径不能一次磨出，要掉个磨削，为消除二次装夹带来的不便，在轴的一端留出一段夹头，给出夹箍和拨叉位置，使轴两端外径在一次装夹中磨出，保证轴两端外径的同轴度要求。

3 箱体的加工。减速机箱体是锻焊结构，轴孔部分为锻件，其余为钢板组焊而成，箱体加工的关键工序是镗轴孔。按常规，对两端轴孔跨距小于500mm以下的箱体，都是找正后，从一侧伸刀，镗出两轴孔，为控制镗杆伸出后变形对另一端轴孔的影响，在镗孔时采用了中间检测，分别粗镗各孔，检查两轴孔的数值是否两两对应相等，误差是否在图纸要求的范围内。如果超差，可根据所测各值，调整机床刀具的进刀量及吃刀深度，调整后再进行加工、检测，直到符合图纸要求后，再精镗轴孔达图。

4 减速机的装配过程是一台产品顺利出厂的关键。因为装配是最后一道工序，各零件在加工过程中的误差将积累到一起影响产品质量。要消除这些影响，具体见下面减速机的装配与检查。

三、减速机的装配与检查

1 装配前的准备

（1）清除毛刺、飞边、切削、油污、锈斑等；将锐边、尖角倒钝。

（2）清除掉加工过程使用的焊块、焊点及加工中凸台残留部分，并铲磨平整。

（3）复检零部件的主要配合尺寸，其余要求见箱体与箱盖技术要求的（1）（3）。

2 压装

（1）先复检零件的配合尺寸，导向部位需修整圆滑。为了便于轴的压入，在轴的引入端必须有导向部分，如图纸无特殊要求，一般按锥度1∶50制作，导锥长度不得大于配合长度的15%，齿轮与轴的键槽部分必须接通。

（2）压装前的配键。键要事先按齿轮和轴的键槽修配好，键在齿轮上的键槽内其两侧面应接触均匀。要做到加少许外力即可串动，但其间隙最大不得超过图纸要求。同时要求测量键的高度尺寸，保证键高方向的装配间隙。

（3）压装前要看好图纸，对零件的相关件需事先按装配先后顺序组织好，在齿轮轴孔内涂润滑脂，确保齿轮刻有圆线的基准面靠轴肩一侧。确认无误时方可进行压装。

（4）在齿轮与轴的压入时，应使齿轮的端面受力，不得使齿轮轮缘受力，以防变形。用直角尺检查齿轮孔的端面与轴的垂直，对正齿轮、轴、液压机柱塞的中心不得偏斜。压装过程中，随时监视压力表的变化情况，压入力不得超过最大压力。

3 轴承的装配

（1）先确认轴承商标及型号，检查其装配前的径向游隙，复检轴径和轴承孔径；修磨轴的台肩及圆角等表面。

（2）轴承外圈与轴承座及轴承盖的半圆孔均应贴合良好。可用着色法检查与用塞尺测缝隙法检查配合使用，以确保结果正确。其中着色法检查时，与轴承座在对称于中心线的120°范围内应均匀接触，与轴承盖在对称于中心线的90°范围内应均匀接触，并且在上述范围内用0.03mm的塞尺检查时，不准塞入轴承外圈长度的1/3。

（3）轴承装配后，因减速机的箱体为剖分式的箱体，而轴承体的孔在对开面的两侧应有间隙，以防夹帮，各半圆孔的“修帮”尺寸可按表1由钳工修磨。

表1

修帮尺寸

经验值 轴承外径d b h

≤120 0.10 10

>120～260 0.15 15

>260～400 0.20 20

>400 0.25 30

（4）设计要求轴承与轴径过盈配合，装配前要先检测轴与轴承的盈量大小是否符合图纸要求，确定后将轴承放入电加热炉中，调好加热温度开始加热，在加热炉温度表达到要求后，还要保温一段时间，然后取出轴承装在轴上，轴承装配后务必用图纸规定的轴头上的压盖及花螺母将其压牢。待冷却后可进入下道工序。

4 箱体找水平

为保证减速机研齿、试车及安装后的使用寿命，在研齿及试车时应对箱体找水平。在装配工艺中箱体找水平的规定为0.1/1000mm。找好水平后进入下道工序。

5 轴向间隙的调整

调整轴向间隙是防止温度变化产生轴向移动，并且是保证今后研齿准确、齿轮与轴正常运转的关键。设计减速机时，均对各轴轴向间隙作了具体要求，以保证运转稳定性。

6 研齿

（1）该减速机选用齿轮为硬齿面渐开线齿轮，该齿轮经过三次热处理、两次探伤，磨齿后齿面精度为6级，是我设计的产品中精度较高的一种。齿轮加工精度高，并不代表它们装配到一起就符合使用的条件。我们可以用着色法检测其接触率以确定它是否符合图纸的要求。

（2）将各级齿轮按图纸的要求装配，在各啮合级中的高速级涂红丹粉，正反运转3分钟，停车查看各大齿轮齿面的接触情况。图纸的要求延齿长方向70%，延齿高方向50%。对于达不到要求的齿轮重新组织机床对齿面进行修磨。

（3）为保证齿轮的转动灵活，避免干涉，对于接触率不符合图纸要求的齿轮要进行修磨，齿轮的修磨与齿轮的加工基本一致.根据实际研齿的误差、接触率的情况，调整磨齿机的各参数。调整后再将齿轮找正，磨后再重新回到装配研齿，如此反复进行2～3次，直到接触率达到图纸的要求为止。

7 啮合间隙的测量

在研齿以后，要测量和检查各级齿轮的啮合间隙，可以用千分表或塞尺直接进行测量和检查，也可以用压铅丝法进行检查。

8 试车

（1）研齿合格后，机体及齿轮要用煤油清洗干净，轴承要用汽油清洗。按图纸要求重新装配，结合面涂乐泰密封胶。各螺栓紧固时，各螺栓需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。

（2）按图纸要求的油位高度，倒入120#试车防锈两用油。按图纸要求及检验计划规定，正反方向各两小时。同时对温度、噪音作记录。按图纸中对于噪音的規定是，在1m范围内测量的结果不高于85分贝；对于温度的要求是低于30℃。

（3）减速机初次试运转时间不宜过长。约在20分钟内，要停车检查。以确定各部运转是否正常，然后方可继续试运转。

（4）试车完毕后，应检查齿面是否有擦伤（通过视孔盖观察）。如有擦伤要开箱修磨。倒出箱体内的润滑油，封好视孔盖，旋紧螺塞。

以上即是以双齿辊破碎机的配套减速机为例，概述了一台减速机的设计生产流程中的要点，其他减速机也大抵如此。

参考文献

[1]机械设计手册[M].北京：化学工业出版社.

[2]机械加工手册[M].沈阳重型机器厂.