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新型大功率高速齿轮箱是一种多功能、紧凑、高效、技术含量高的齿轮箱,以往无一例外地跟着主机一起从国外进口,研发这类产品代表了能源行业国内技术进步的前沿和发展重点,南京高精齿轮股份有限公司成功完成了新型大功率高速齿轮箱的首次国产化研制。本论文围绕新型大功率高速齿轮箱采用的三项关键技术进行了研究与探索。
研究了高速齿轮修形机理,通过对不同修形方法进行对比试验研究,验证了高速齿轮修形技术对高速齿轮箱的最佳降噪减振作用以及对齿面载荷分布的有利改善作用。新型大功率高速齿轮箱采用了高速齿轮修形技术后,在用户现场取得了良好的应用效果。
从理论上研究了新型滚刀齿形与齿根过渡曲线间的展成关系,从而找到齿根过渡曲线与磨后渐开线的相交点(G点),设计出新型圆头留磨滚刀的最佳齿形;研究了不同滚刀齿顶圆角半径对齿轮弯曲强度的影响,对刀具圆角进行了优化,运用VB语言编程,通过对比不同留磨滚刀齿顶圆角半径对轮齿弯曲应力的影响可知:采用新型圆头留磨滚刀比采用普通留磨滚刀齿根应力降低近8.7%,提高了齿轮的弯曲强度。该项技术还可以推广应用到其它产品中,获得长久和巨大的经济效益。
分析了国外原机止推轴承损坏的原因,通过对锥面推力盘流体动压原理研究和对两台高速箱负荷试车实测功率损失数据对比,得出锥面推力盘功率损失较小这一结论;设计了新型大功率高速箱的锥面推力盘。代替止推轴承的锥面推力盘装置在用户现场使用情况良好,实测数据证明了该装置降低了轴承温度,提高了新型大功率高速齿轮箱的传动效率并降低了成本。
总之,本论文研究了高速齿轮修形机理,通过对比试验验证了高速齿轮修形技术的最佳降噪减振效果;从理论上研究了新型留磨滚刀齿形与齿根过渡曲线间的展成关系,设计出滚刀的最佳齿形,并对刀具圆角进行了优化;研究了锥面推力盘流体动压原理并进行了试验验证。通过对关键技术的研究,彻底解决了国外原机出现的问题,并为今后更大规格的新型大功率高速齿轮箱的国产化研制铺平了道路。