摘要:大功率立磨減速機是大型立式磨機的核心部件，它將電機的高轉(zhuǎn)速小扭矩水平方向輸入轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速大扭矩垂直方向的輸出，同時承受來自磨機垂直方向的巨大變化載荷；主要應用于節(jié)能環(huán)保的新型干法水泥生料、水泥熟料和水泥礦渣的粉磨。
大功率立磨減速機是大型立式磨機的核心部件，它將電機的高轉(zhuǎn)速小扭矩水平方向輸入轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速大扭矩垂直方向的輸出，同時承受來自磨機垂直方向的巨大變化載荷；主要應用于節(jié)能環(huán)保的新型干法水泥生料、水泥熟料和水泥礦渣的粉磨。它研制成功，解決了大規(guī)格的螺旋傘齒輪和整機需要從國外進口受限的難題，大大地縮短了產(chǎn)品的加工周期、節(jié)約了成本；使我國的減速機研制水平得到了大幅度的提高；并能推動整套立式磨機裝置在全球的競爭力；同時加快了節(jié)能環(huán)保的新型干法水泥生產(chǎn)線占據(jù)主導地位的進程；并將在整個國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮著重要作用，具有重要意義。
我公司已開發(fā)制造了數(shù)百臺MLX170、MLX200、MLX225、MLX250、MLX280、MLX300、MLX330、MLX360（含雙行星）、MLX400（含雙行星）、MLX420（含雙分流）、MLX450（含雙分流）、MLX540（雙分流）大型立磨減速機，其中MLX450（4500KW）、MLX540（5400KW）均為目前國內(nèi)自行開發(fā)、設計制造的大功率的立磨減速機，使用至今，各項指標良好。
其中三級傳動、雙分流和雙行星結(jié)構(gòu)的大功率立磨減速機已通過了中國建筑材料聯(lián)合協(xié)會和江蘇省經(jīng)濟委員會的鑒定，評定均為：屬國內(nèi)首次自主設計研發(fā)，具有獨立的自主知識產(chǎn)權，填補了國內(nèi)空白，整機性能達到國際同類產(chǎn)品的先進水平，并具備批量生產(chǎn)的能力；對大功率立磨減速機我們擁有關鍵技術的自主知識產(chǎn)權，已獲得了4項實用新型專利和2項發(fā)明專利，我們將繼續(xù)申報5項以上的國家專利。
2009年，MLX450大功率立磨減速機的的研制成功被中國建筑材料聯(lián)合會科技部評為科技進步類一等獎；2009年，大功率立磨減速機被南京市評為優(yōu)秀成果獎；2009年，由我公司作為組長單位負責起草的《水泥工業(yè)用硬齒面立式磨機減速機》行業(yè)標準通過了審查，并評定此標準達到了。
我公司在充分吸收國外技術基礎上，結(jié)合自己多年生產(chǎn)制造的經(jīng)驗，成功開發(fā)了1700KW以上螺傘國產(chǎn)化的立磨減速機，其技術水平與國外先進技術水平相當，主要技術特點為：
1. 采用先進的計算方法：
1.1錐齒輪強度計算采用從德國引進的DIN 3990軟件進行優(yōu)化設計；
1.2平行齒輪級和行星齒輪級的強度計算采用ISO 6336軟件進行優(yōu)化設計；
1.3滑動軸承設計采用我公司和西交大國家滑動軸承重點試驗室聯(lián)合開發(fā)的大型推力軸承優(yōu)化設計軟件進行優(yōu)化設計；
1.4 行星架、箱體等主要結(jié)構(gòu)件采用ANSYS有限元進行分析。
2. 主要設計與工藝特點：
2.1設計時考慮磨機的實際工況，取AGMA服務系數(shù)≥2.5，確保安全可靠性；
2.2 采用多種新的傳動結(jié)構(gòu)，減小了單個錐齒輪的規(guī)格，完全解決了螺傘依賴進口的難題；
2.3 全部齒輪，在坯料階段和最終熱處理后均進行探傷；對箱體和行星轉(zhuǎn)架的主要焊縫均進行超聲波探傷；
2.4 設計、制造時嚴格控制多個行星輪的公法線長度，使公法線長度盡量一致，以保證均載；
2.5 行星轉(zhuǎn)架等采用進口加工中心加工，保證多個銷孔的位置度，確保多個行星載荷均布。
3. 主要結(jié)構(gòu)特點：
3.1 輸入軸密封采用擋油環(huán)密封+骨架油封，雙層密封結(jié)構(gòu)，確保不漏油；
3. 2 箱體為一個整體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與分層箱體的結(jié)構(gòu)相比較有以下優(yōu)點：
a. 因是整體結(jié)構(gòu)，提高了箱體的強度與剛度；
b. 因是整體結(jié)構(gòu)，也就不存在像分層箱體的結(jié)構(gòu)在結(jié)合面漏油的可能；
c. 因是整體結(jié)構(gòu)，齒圈僅承受齒輪嚙合時所產(chǎn)生的力，也就避免了因箱體承受巨大的軸向負荷而引起齒圈變形的可能，從而保證了齒輪的嚙合精度；
d. 因是整體結(jié)構(gòu)，也就沒有了分層箱體結(jié)構(gòu)在結(jié)合面的平面加工，避免了加工誤差出現(xiàn)的可能，確保了齒圈與箱體軸承孔之間的同軸度與對中度，從而保證了齒輪的良好的嚙合精度；
3.3 輸出法蘭盤下面的推力瓦采用可自由擺動的結(jié)構(gòu), 避免了因磨機偏載時,發(fā)生刮瓦的可能；
3.4 從推力瓦處油腔溢出的油通過八個油槽，回流至箱體內(nèi)，一方面回油充分, 避免了迷宮環(huán)處漏油的可能；另一方面，回流的油可以潤滑內(nèi)齒圈，保證潤滑充分；
3.5 輸出法蘭盤與行星架輸出軸通過銷傳遞扭矩, 銷子調(diào)質(zhì)后再表面淬火，同時銷子與銷孔之間是過盈配合，保證銷子不會松動，從而確保安全可靠；
3.6 行星架輸出軸和輸出法蘭盤采用大規(guī)格高強度螺栓擰緊，同時輸出法蘭盤內(nèi)孔與行星架輸出軸之間采用小間隙配合，避免因磨盤偏載時產(chǎn)生的附加載荷作用于螺栓上，從而確保行星轉(zhuǎn)架不會墜落；
3.7 高低壓稀油站中高壓系統(tǒng)取消補償裝置，而采用四臺進口徑向柱塞泵，一泵四出口，分別向16塊推力瓦供油，每一出口單獨向一塊推力瓦供油, 避免了因補償裝置油量分配不均而造成的燒瓦的可能。
目前，代表國際先進技術水平的立磨減速機有德國的Flender公司、德國的RENK公司、瑞士的MAAG公司和日本的SEISA公司等產(chǎn)品，產(chǎn)品各有主要特點：
1. 德國Flender的產(chǎn)品除推力軸承外，全部采用滾動軸承，相對簡單、可靠；MAAG公司除一對傘齒輪處采用滾動軸承外，其余均采用滑動軸承，這種結(jié)構(gòu)浮動性好，但相對復雜，對潤滑系統(tǒng)要求很高，維修麻煩。
我公司：除推力軸承外，全部采用滾動軸承，軸承壽命大于10萬小時，對比計算壽命均大于國外公司同型號產(chǎn)品的壽命，并在軸承配制上，裝配方便，便于維護。
2. 國外所有立磨減速機的螺傘均采用大模數(shù)的克林根貝爾齒制，增加了齒輪副的強度。
我公司：采用自制的大模數(shù)克林根貝爾齒制螺傘。
3. 在行星齒輪副中，除日本大阪公司的產(chǎn)品采用25º壓力角外，其余均采用為壓力角20º；25º壓力角可提高齒輪產(chǎn)品強度，故日本大阪公司的產(chǎn)品相對小巧。
我公司：行星齒輪和平行軸齒輪的壓力角均采用25°，在保證重合度的同時，使接觸強度提高12%左右，彎曲強度提高18%左右。
4. 在推力軸承上，日本大阪、德國RENK均采用圓瓦，瑞士MAAG、德國Flender采用偏心扇形可傾瓦，其中扇形瓦承載面積大一些，靈敏度高，故均載效果好。
我公司：采用的偏心扇形可傾瓦。
5. 國外公司2000KW以上立磨均采用靜壓潤滑系統(tǒng)。
我公司：我公司1700KW以上立磨均采用的是全靜壓潤滑系統(tǒng)，更加安全可靠。
6. 行星齒輪和平行軸齒輪均采用滲碳淬火硬齒面齒輪，硬度HRC56~62，精度ISO 6級；而內(nèi)齒圈均為調(diào)質(zhì)的中硬齒面齒輪，調(diào)質(zhì)硬度大于HB280，內(nèi)齒圈精度除瑞士MAAG的全部為ISO 6級外，其他公司大多為7級。
我公司：行星齒輪和平行軸齒輪均采用滲碳淬火硬齒面齒輪，硬度HRC58~62，精度ISO 6級以上；所有齒輪副均采用修形和齒根噴丸技術，使齒輪強度提高20%；內(nèi)齒圈采用調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度大于HB300，磨齒，ISO 6級以上，確保行星傳動嚙合平穩(wěn)，載荷均勻。
為了控制產(chǎn)品的質(zhì)量，確保交貨期，公司投入大量的資金進行技改，目前公司擁有巨大的產(chǎn)能，主要設備如下：
● 進口磨齒機：93臺（含 HOFLER 6米）
● 鏜床和加工中心：38臺
● 滾齒機：98臺
● 數(shù)控龍門銑：22臺
● 立式車床：61臺（含 8米、6米）
什么是減速機
減速機是一種動力傳達機構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。
二、減速機的作用
1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。
2） 速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。
二、 減速機的種類
一般的減速機有斜齒輪減速機(包括平行軸斜齒輪減速機、蝸輪減速機、錐齒輪減速機等等)、行星齒輪減速機、擺線針輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、行星摩擦式機械無級變速機等等。
三、 常見減速機的種類
1） 蝸輪蝸桿減速機的主要特點是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動效率不高，精度不高。
2） 諧波減速器的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的，體積不大、精度很高，但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。
3） 行星減速器其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。
性能比較：
蝸輪蝸桿減速器 諧波減速器 行星減速器
體積 大 小 小
背隙 低 高 高
剛性 高 中 低
壽命 中 短 長
效率 低 高 高
輸入轉(zhuǎn)速 3000以上 2000以下 2000以下
前言:減速器的噪聲是由于在它運轉(zhuǎn)過程中機內(nèi)齒輪嚙合產(chǎn)生周期性的交變力對軸承、箱體的作用而引起的發(fā)生振動。評定圓柱齒輪減速器（以上簡稱減速器）質(zhì)量水平的主要標準就是它的噪聲值。隨著產(chǎn)品標準的國際化，國家對減速器的噪聲值作出了更加嚴格的限定，這就要求對減速器的噪聲控制進行研究。
一、減速器中齒輪加工對減速器噪聲的影響
（一）齒輪加工誤差對噪聲的影響。減小與控制齒輪噪聲是降低減速器噪聲的根本。為了降低齒輪噪聲，需從結(jié)構(gòu)設計與齒輪精度兩方面來考慮。
1、低噪聲齒輪結(jié)構(gòu)設計的要求。齒輪結(jié)構(gòu)設計對噪聲的影響是很重要的，理想的設計是：盡量提高輪齒的彎曲強度，選擇較大的變位系數(shù)與適當?shù)穆菪牵箛Ш舷禂?shù)加大，從而達到降低噪音的目的。
2、齒輪制造精度對噪聲的影響。對標準系列減速器來說，齒輪的制造精度決定著它的噪聲值。減速器齒輪的主要作用是傳遞轉(zhuǎn)速和扭矩，因此對它的齒輪制造精度要求，其工作平穩(wěn)性等級是主要的。具有較高工作平穩(wěn)性等級的齒輪不僅本身的使用壽命長，而且傳動中的沖擊、振動小，噪聲也就小，所以限制齒輪的工作平穩(wěn)性誤差是減少齒輪噪聲的關鍵。
（二）工作平穩(wěn)性精度對噪聲的影響。齒輪的工作平穩(wěn)性精度就是要求限制齒輪瞬時速比的變化，其誤差為齒輪每轉(zhuǎn)一周多次出現(xiàn)的轉(zhuǎn)角誤差，它使齒輪在嚙合過程中產(chǎn)生撞擊、振動從而產(chǎn)生齒輪的噪聲，它是一種高頻的沖擊聲。對于一個齒輪來說影響工作平穩(wěn)性的因素是他的基節(jié)誤差和它的漸開線齒形誤差。
（三）齒輪的接觸精度對噪聲的影響。評定齒輪接觸精度的綜合指標是接觸斑點，接觸不好的齒輪其噪聲必大。造成齒輪接觸不理想的原因有：齒向誤差影響齒長方向接觸，基節(jié)偏差與齒形誤差影響齒高方向的接觸。
（四）齒輪的運動精度對噪聲的影響。齒輪的運動精度是指傳遞運動的準確性，即齒輪每轉(zhuǎn)一周的轉(zhuǎn)角誤差大誤差值不能超過一定限度。由于齒輪運動精度是大周期性（齒輪旋轉(zhuǎn)一周）誤差，而由齒輪齒圈徑向跳動在齒輪旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的周杰累計誤差會產(chǎn)生低頻噪聲，但當周節(jié)累計誤差增大時，將造成齒輪嚙合沖擊及角速度的變動，此時噪聲明顯增大并發(fā)出“隆隆”聲。（五）輪體偏心偏重對噪聲的影響。輪體偏心偏重的齒輪在嚙合運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生不平衡的離心力，它是一種交變應力，會引起輪系的振動而產(chǎn)生噪聲，因此對輪體進行動態(tài)平衡檢測是必要的環(huán)節(jié)。
二、減速器箱體孔加工精度對噪聲的影響
箱體孔的加工精度對減速器的噪聲有著突出的影響。孔的精度是指孔徑的精度，中心矩的誤差，各孔中心線的平行度與傾斜度。生產(chǎn)實踐中我們體會到軸承外圈與減速器箱體孔的配合間隙影響著軸承噪聲，當孔與軸承外圈的間隙在0.01mm左右時，能夠降低軸承對整機的噪音影響。
三、裝配精度對噪聲的影響
裝配質(zhì)量對減速器噪聲控制有著直接的影響。因此在整機裝配中應注意：①各級齒輪傳動正常，保證嚙合側(cè)隙，齒面嚙合良好，注意定為零件（如軸套）的固定，避免齒輪端面的振擺等。②安裝軸承時要避免施加不當?shù)那脫簦谳S承運輸、裝配過程中避免碰撞等。③按要求對減速器傳動部件的清洗，避免在裝配過程中對傳動部件的磕碰。
結(jié)論：本文對減速機產(chǎn)生的噪音主要從制造精度和裝配精度兩方面進行分析。隨著加工制造技術的不斷改進，先進裝配工藝的開發(fā)實施，并嚴格執(zhí)行國家及國際有關標準，一定能夠提高減速機的質(zhì)量。
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