明陽SE3.0MW齒輪箱設計基礎和常見故障

Jason_Cheng3hi 2024-03-26 發(fā)布于江蘇

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3MW齒輪箱潤滑介紹

齒輪箱的一級潤滑

齒輪箱的二級潤滑

齒輪箱的回油

齒輪箱設計基礎

一、齒輪傳動簡介及速比計算

(1)為什么采用齒輪傳動？齒輪傳動具有傳動比準確，可用的傳動比、圓周速度和傳遞功率的范圍都很大，以及傳動效率高，使用壽命長，結構緊湊，工作可靠等一系列優(yōu)點。因此，齒輪傳動是各種機器中應用最廣的機械傳動形式之一。齒輪是機械工業(yè)中重要的的基礎件。

風力發(fā)電機的齒輪箱使用漸開線齒形，材料為低碳合金鋼，外齒輪表面滲碳淬火磨齒（精度5級），內(nèi)齒圈采用或低碳合金鋼或氮化鋼或調(diào)質(zhì)鋼，齒輪表面精加工（精度6級）。

(2)平行軸大小齒輪嚙合：如下圖

一對嚙合的齒輪

增速比=大齒輪齒數(shù)/小齒輪齒數(shù)

主動輪與從動輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。按順時針及逆時針判斷。

實例：某品牌企業(yè)2.0MW中間平行級，大齒輪齒數(shù)113，齒輪軸齒數(shù)24。

傳動比計算 i=113/24=4.708

(3)行星傳動NGW型（N表示內(nèi)嚙合 G表示公用齒輪 W表示外嚙合），行星齒輪傳動：功率分流、體積小、重量輕，行星輪數(shù)量3、4、5…

二、液壓系統(tǒng)基本原理

(1)油溫較低時；

(2)油溫較高時。

三、齒輪箱箱體結構及附屬連接件

箱體結構：平行軸結構剖分式、整體式，包括軸、螺栓、銷、軸承、密封件等。

軸承與箱體的配合：風電齒輪箱中的軸承要求按軸承制造商定以的重載配合。為了避免軸承和箱體損壞，有必要采用緊配合。一個軸承環(huán)應該是緊的；另一個應該緊或采取適當?shù)拇胧┓乐箖?nèi)圈或外圈的轉(zhuǎn)動。按一般原則公制行星軸承的外圈與行星孔的配合應至少為R6。根據(jù)運行狀態(tài)和行星輪的設計情況，也可以采取其他配合。配合公差的選取應參照軸承制造商的意見。除非采用球面滾子軸承，行星軸承的內(nèi)圈應固定緊以防轉(zhuǎn)動。

軸承的壽命要求：20/25年壽命要求。

四、齒輪設計重要參數(shù)

齒輪設計計算主要包括：齒面接觸疲勞計算、齒根彎曲疲勞計算、齒面接觸靜強度計算、齒根彎曲靜強度計算、膠合計算，都是以安全系數(shù)為評價標準的。

嚙合均載系數(shù)Kr：用于考慮齒輪間載荷分配的系數(shù)，如行星輪傳動。主要由加工誤差造成的，經(jīng)過測試結果，5個行星輪的柔性銷結構及三個行星輪的傳統(tǒng)結構Kr在1.05以下，可取Kr=1.05。下面截圖為標準的要求。

動載系數(shù)kv：是考慮齒輪制造精度及運轉(zhuǎn)速度對輪齒內(nèi)部附加動載荷影響的系數(shù) 。下面截圖為標準的要求。

載荷分布系數(shù)kHβ：是考慮齒輪齒向方向載荷分配的系數(shù)。

下面截圖為標準的要求。通常計算時，取1.25。

常見故障

一、齒輪故障

齒輪齒面點蝕、剝落（計算接觸疲勞強度）；齒根斷齒（計算彎曲疲勞強度）；膠合（擦傷）（計算膠合疲勞強度），80%是材料原因。

二、液壓故障-齒輪箱頂部漏油

1.5MW齒輪箱出現(xiàn)的漏油問題：