進口大型起重機減速機國產化試驗探討

1現狀天津天鋼集團有限公司《下簡稱天鋼由意大利引進的化1鑄錠起重機，是天鋼重點關鍵設備之。此設備機械傳動部件旦有故巧發生就會造成人身傷亡，并直接影響生產。到90年代中巧此設備的減速機壽命已到后期，存在不支全的隱患，應備制減速機備件，在沒有圖紙資料現狀下，我們進行了探討性的技術攻關工作。下面W拍H巧速機副小車主起升設計，73H減速機主小車起升試驗為例，進行綜合探討。

2設計及強度計結果設計及強度計算工作是本課題的重要環。在原機無技術資料的前提下，五種減速機進朽了設計及強度計算，尤其在各齒輪的強度計算過程中計算強度不足，又不能變更原安裝外形及內部幾何尺寸的條件下，參考了國內外有關資料，等效載荷計算法進行了多次反復驗證篩選，對制造廠家要求個零件的巧料均做材質性能試驗，并嚴格把關，《保證個《件的機械性能達圖紙要求。

由于強度計算不足，國內無原零件所用的原材質，只能選用國內材質進行代換，并對其機械性能齒面硬度進行7調整，采用較先進的滲碳工藝熱處理使齒面硬度扭《：=58上，計算結果各級齒輪均在許用安全系數《上，具體情況見圖1，材質代換，各級齒輪計算結果。

進口材質田產化代換6果齒名輪齒處理巧度曲250~：國內代換材質40rNil輪齒處理巧曲300~：各齒輪強度計結果強度安全系數齒巧彎曲疲勞2.97齒根彎曲疲勞3.故齒面接化疲勞1.826齒面接觸淀勞2.4 2.巧3進口巧機國產化后結構特點3.1城速機的各輪齒巧面全部采用1.25上的表面粗椎度包括齒根部分這樣可有利于提篼抗彎和接觸能力。

3.2輪齒齒根面角全部采用大單圓弧齒巧，這樣極大地消除了齒根根部的應力集中，還可提高輪齒的抗彎能力。

3.3大齒輪選用四種材質空腹焊接而成。降低了整機重量50上，可節約大量的材料;使四種材質得到合理的使用，優質合金材料用齒田上。由于前兩者的科學合理選材使得成本陣低。

3.4世輪軸孔處均設有環形椎，可使軸與齒輪處改善配合過盈壓力帶來的應力集中。

3.5各軸臺階內倒角除軸承安裝處均采用大圓弧倒角超出國內設計規范，并加工1.25上的表面粗巧度這樣可極大地消除應力集中，提高了軸的抗彎強度和傳遞能力。

3.6機殼全部采用鋼結構焊接，經熱處理后加工而成，在保證強度和變形的巧況下有效地降低了重量1/ 3.

3.7所有軸承游隙均采用軸承蓋的相對軸向差精巧控制，次到位不準加墊，這樣可減少零件數目和泄漏點。

3.8輸出軸頭選用齒輪花鍵連接，并選用齒面定也，這樣可提巧了傳遞巧度和可靠性。

4免荷試驗為保證安全可巧運行對其中五種屯臺中的兩種73H和53H巧速機進行了模擬負荷試驗，并高了齒面接化率。

4.1加栽測試原理負荷試驗中均采用了開式液壓加巧系統。其連接方式如圖2所示。

即用直流電動機拖動臺減速機轉動，在該巧速機的輸出軸上通過根長連接軸與另臺減速機的輸出軸相連并帶動其轉動，然后在隨之而動的這臺減速機的個輸人軸上連接臺液壓盤形制動器。通過這臺液壓盤形制動器產生的制動力矩的大小來給試車減速機加上規定的扭矩負荷，制動器上產生的制動動力矩是由臺液壓累來控制，當壓力大時，油壓就壓縮制動器的蝶形彈黃使制動器間皮與圓盤間的磨擦力減小，反之亦然。為檢測加載力矩的大小和穩定性，我們在兩臺減速機的輸出軸聯接軸上貼了兩組應變片并安裝了個集流環如圖3所示。

宙3扭矩試方框困在圖3中，兩電阻應變巧扎和山串聯后形成了半橋雙背電路，其中1、2、3點經集流環引出分別接到標準的電橋盒接線柱上，構成電橋電路。￥015動態應變儀專口設》了針對半橋單壁工作時的電模擬系統。由于我們采用的是半橋雙臂工作電路即個電阻片在主拉應力方向上，另個則在主壓應力方向上，這樣的電橋電路輸出的電壓比單巧工作的電壓大倍，即機內標定的微應變￡比實際所受的微應變6大倍。即：6=去6單位戶6根據電阻應變片的恃巧，所在測試用聯接軸上儻的電阻應變片與該軸受扭后的變形是致的。個電阻應變片受拉變大，另個則受壓變小，1、3兩點的電位則是個上升，個下降。這個變化的電壓經過集流環送進￥0―巧動態應變儀，經過放大后送進56光線示波器，打印記錄在示波紙上，我們從示波紙上就可得到所需的加載扭矩。

所根據材料力學原理在測試軸上產生的扭矩式中6―材料的彈性模量kg/2Wn―抗扭我面模量3口泊桑比口6山與了相對的光點位移量心受載后實際光點的移動量將上述參數取值代人示波紙上的扭矩和光點位移量則有下列關系;=父心X單位移動扭矩kg./從式2中我們根據光點位移的距離就可很快地確定輸出軸上的加載扭矩，并此巧的扭矩來控制整個試車過程，保證加載的準確性。

首先試車的是兩臺73H減速機，連接方式如圖2所示。在這種連接方式中，直流電機接在國產件組裝的減速機上的抱間軸上，液壓盤形制動器接在進口件組裝的減速器的抱間軸上。在滿負荷狀態下該軸的額定扭矩為121kg.輸出軸扭矩為12000kg.此種聯接可先試兩臺731：減速機，后三級的各巧輪的承載能力，空載試車后檢齒面接觸情況，齒篼50，齒長70.在此期間正向運轉完成了載荷的100其中運轉了1011的事故狀態和120超載試驗輸出扭矩為14400kg的負荷試驗。

試驗結束后又觀察各齒輪齒面接觸情況，可得出經過試驗期間的跑合各齒輪齒面的接觸情況明顯好4.2負巧試驗結果4.2.1兩臺巧H和臺巧H減速機試驗均進行了100和120超負荷試驗。

4.2.2在負荷試車過程中，兩臺巧1：和臺巧11減速機的齒輪未發生斷齒現象。

4.2.373H減速機軸承的最高溫度為洗t53H減速機為%1.

4.2.473H減速機的噪音為77A分貝;53H減速化為76分貝。

4.2.5各減速機的巧輪齒面接觸情況為7減速機試驗前齒高50，齒長70.試驗后齒高95，齒巧11減速化試驗前齒篼說%，齒長撕%，試驗后5巧益巧五種走臺減速機的進口價格為化。%萬美元，約折人民幣142.5萬元。

5進口軸承7試驗=64.67萬元;套可節省人民幣：142.5不僅保證了我公司設備正常運行，而且現已制造H套創直接效益233.49萬元。

6結論6.1提高齒巧硬度和表面狀況可板大地化高輪齒的壽命。

6.2焊接機殼和焊接空腹忠輪在大型起重機上優先應用。

6.3負荷試驗不僅驗證國產化戒速機的各項指標性化可靠，而且還可板大地提高齒面接巧率。

6.4國產化后的戎速機通過多年的現場運轉，其壽命不低于發達國家的同類產品。