MB500石磨机主减速机TW24

　　MB500石磨机主减速机TW24的研究和制造高晖华洪宝江苏省金象减速机有限公司g前国内引进的重钙生产线，以其高效、稳定的性能在国内占了很大的市场，国内一些化工、矿山机械厂对此类生产线进行了研究和制造以替代进口，然而关键部件石磨机的蜗杆传动主减速机，由于其直接带动搅拌研磨棒研磨石料，导致主减速机的工作条件较为恶劣，使主减速机成为易损部件。之前这样的主减速机及其备件一直依赖于进口，因此每年都要花费大量的外汇引进该备件。

　　为了降低备件成本，提高国内蜗轮蜗杆的制造水平，江苏省金象减速机有限公司对南陵英格瓷公司所使用的TW24主减速机进行了认真研究和分析，并对该蜗轮蜗杆重新进行设计，采用Nieman蜗杆传动对部分啮合参数进行优化，采用了系列特殊的工艺手段进行了国产化研制。

　　砂轮母线在计算圆处的齿形角；a为任意点处的齿形角；gu为蜗杆螺旋升角；w为蜗杆轴截面内齿槽半宽。

　　通针对需要开发的主减速机，我们对减速机的使用现场进行了了解和分析。

　　用（1）参数减速机中心距a=609.6；~速比/=12.4；输入功率尸=350kW；输温度37°C，有冲击现象。

　　⑶损坏情况普通蜗杆传动、轮齿有点蚀与磨损、轮齿折断、蜗轮与轮毂之间采用紧固螺钉连接有松动，蜗杆齿面良好基本没有损坏。主减速机的其它零部件也无损坏现象。

　　从现场和损坏的减速机情况看，主减速机除蜗杆副外，其它零部件并没有损坏，因而主减速机的研究和制造的主要问题就是研究和制造蜗杆蜗轮传动的问题。原减速机采用的是普通蜗杆传动，虽然可以实现传动的需要，但是却不能满足承载的要求。

　　Nieman蜗杆传动是由德国慕尼黑工业大学Nieman教授发明的新型传动，此蜗轮蜗杆传动具有承载能力大、效率高、加工工艺性好的特点，特别是多头小速比尤为明显，因而其应用范围很广泛。在国外Nieman蜗杆经过50年的发展，技术上已达到很高的水平，蜗杆头数做到了9个，产业化技术也已很成熟。

　　基于上述情况，江苏省金象减速机有限公司对蜗轮蜗杆的使用要求和使用条件进行了认真分析，认为该减速机的蜗轮蜗杆传动为多头小速比传动，应该采用Nieman齿形蜗杆传动，而且必须在研制过程中采取一系列特殊的工艺手段，使其达到较高的加工精度，才肯g达到使用要求。

　　2啮合形式简介尼曼蜗杆的螺旋面是凸形圆弧回转面盘形刀具的包络面，蜗轮齿面又是该蜗杆螺旋面的包络面。尼曼蜗杆传动与普通蜗杆传动相比，接触区的当量曲率半径增大，接触强度得到明显改善。蜗杆的齿面可以采用盘形砂轮磨削成型，工艺性良好，制造质量有保障。

　　砂轮及其坐标系砂轮母线及工作表面方程可以接下述方式确定。

　　如建立砂轮坐标系及xu，石），其中。与砂轮母线圆弧a-a相固连，Xu与砂轮相固连，/为砂、轮母线的转角参数。

　　以为砂轮母线的转角参数并经刃。，刃u的坐标变换得砂轮工作表面方程为=-pcosa+pcosaw-wcosyu砂轮蜗杆啮合方程及蜗杆齿面方程、蜗杆蜗轮啮合方程等可根据啮合原理相应确定之，在此从略。

　　利于主减速机使用过程中齿面油膜的形成，蜗轮在主切削完成后将滚刀小角度扳转进行了切削。

　　由于减速机的中心距较大，拆装比较困难，为了保证整机装配成功率，采用工艺蜗杆进行减速机的试装配，全面考察和记录蜗杆副的啮合情况以及减速机其它零部件的状态和尺寸，以此为依据控制加工蜗轮副，使减速机达到较好的装配效果。

　　设计5使用效果与结论用为了使减速机具有通用性，设计时整体安装尺寸符合于原减速机、重要的零部件也可以与原减速机进行互换。

　　⑴以设计中心距和速比与原减速机相同为前提，再根据啮合研究的经验，以蜗轮蜗杆合理的啮合瞬时接触线为目标进行参数设计，结果如下。

　　蜗杆头数5=5，砂轮分度圆齿形角0=23°，砂轮母线曲率半径p=88mm，蜗杆分度圆螺旋升角7u= 24°59'25"，砂轮与蜗杆轴线的空间距离du=270mm. 2，由铁模离心浇铸，保证其耐磨减磨性能；蜗杆采用性能比标准指定材料S16MnCr更加优良的20CrNi2MoA，经渗碳淬火后，具有优良的综合机械性能。

　　由于蜗轮有断齿现象，因而薄弱环节在蜗轮齿，在设计时取蜗杆齿厚为0.350.4p吼从而增加蜗轮齿厚以使其轮齿弯曲强度加强，减少断齿的可能性。

　　⑷蜗轮的轮缘与轮毂采用铰制孔螺栓连接方式代替紧固螺钉连接方式，既可以保证定位精度又保证连接强度。

　　由于使用环境温度相对较高，蜗杆传动减速机本身也产生较高的热能，设计时增加冷却管的换热面积提高冷却的效果。

　　制造江苏省金象减速机有限公司拥有许多高精度的加工机床，完全可以保证主减速机的如箱体等零部件的精度要求，因而主减速机的蜗杆蜗轮加工仍然是主要问题。

　　使用尖端设备和设计专用的工艺装备，保证蜗杆蜗轮的加工精度。从德国引进的数控蜗杆磨床，磨削精度可达5―4级，表面粗糙度fla<0.2mm，对蜗杆加工后完全可以实现互换。对于蜗轮的切削加工除了保证材料外，采取了如下措施：⑴制做专用的滚齿工装，保证滚齿加工的安装基准与设计基准的统1；制做专用滚刀，保证蜗齿切削充分，防止蜗轮蜗杆啮合时出现非预期的接触点，同时在蜗轮滚切加工时，增加滚刀的切向进给；在保证合理的齿形修形量的前提下，保证滚刀参数尽可能多地与蜗杆一致，并用同一台数控蜗杆磨床对滚刀的刃口刃带进行磨削；⑷为了保证蜗杆传动啮合面接触印痕位置以及有经过多方面的努力，主减速机已成功制造完成并交付用户，用户经过一个月空跑合并进行了部分负载使用，减速机没有不正常的冲击及振动现象，减速机的噪声低于73dB（A），温升由50°C逐步降低到35°C，啮合斑点高度方向达60%，长度方向达35%56%，得到了用户的肯定。目前出现的主要问题是减速机2个运转方向噪声不一致，经过分析其原因主要是蜗轮滚切过程中由于齿面两边切削运动轨迹的不一样，此外装配时蜗轮中分面与滚切加工中分面的不一致也有―定的影响。减速机在经过一段时间磨合使用后，噪声不一致的现象也会逐步减小。

　　在该主减速机的研制过程中，解决了许多加工过程中出现的特殊问题，得到了很多宝贵的经验，对新产品的开发具有很大的借鉴和指导意义。