全液压平地机平衡箱异响研究

全液压平地机平衡箱异响研究 全液压平地机平衡箱异响研究 筛的振幅均匀,应使激振力通过振动筛的质心.而 相对于激振力的方向而言,激振力的位置不同对振 动筛振幅的影响可以忽略不计,因此为了安装和研 究的方便,可以将激振器安装在梁顶端且通过振动 筛的质心的位置. 参考文献 …1郭年琴,匡永江.振动筛国内外研究现状及发展『J1.世 界有色金属,2009(5):26. 【2】闻邦椿,刘树英,何勃.振动机械的理论与动态设计方 法『M】.北京:机械工业出版社,2001. 【3】郑建荣.ADAMS一虚拟样机技术入门与提高【M1.北京: 机械工业出版社,2001. 【4】张红霞.大型直线振动筛动力学与研究ID】.山东: 青岛科技大学,2009. 【5】王铁庆.间歇式沥青搅拌设备振动筛筛孔配置研究【D】. 陕西:长安大学,2005. 通信地址:陕西省西安市长安大学雁塔校区八号公寓530宿 舍(710054)(收稿日期:2010—06,02) 全液压平地机平衡箱异响研究 李小锋,李松庆,李建科 (三一重工路面机械有限公司) 摘要:全液压平地机平衡箱采用齿轮传动,易产生齿轮异响.介绍了异响故障的排 除方法,从平衡箱产生 异响的根源人手,结合齿轮传动特点,分析了设计,加工,装配,转运及存放环节中与 异响密切相关的各种因素, 针对各种因素提出了消除异响的.通过对以上措施的实施,全液压平地机平衡 箱的异响得到了有效控制. 关键词:全液压平地机;异晌;排除方法;/g因分析;措施 全液压平地机平衡箱采用齿轮传动,与其他平 地机的链传动平衡箱相比有很多优点.但齿轮传动 的缺点之一是噪声大,使用过程中存在异响.具体 现为调试期间平衡箱发出尖叫声或咔咔声.为解 决此故障,我们从齿轮设计,加工,装配等方面进行 了分析并加以改善. 1异响排除方法 如图1所示,全液压平地机平衡箱体内为三级 直齿圆柱齿轮传动,第?轴为输出轴,若箱体存在 异常响声,可根据车轮旋转一圈时响声发生的次数 来判断异响来源于哪根轴上的齿轮. 若轮胎转一圈响声为rb次,第一,二,三级齿轮 传动比分别为i,i.,i,,由此可得出以下结论: 第?轴(输出轴)上齿轮异响,则1; 第?轴上齿轮异响,则n=; 第?轴上齿轮异响,则rb:ixi2; 车轮f车轮 .I.……..…….1.. .I十十十+I.. f.一.II.'.1.一..一.I'.1.一.I.' J''.L 第第第输第 ???入I 轴轴轴轴轴 1l广 l 车轮『l车轮f 图1平衡箱传动简图 第1轴(输入轴)上齿轮异响,则:xi×i,. 根据上述结论更换相应齿轮,可排除齿轮异响 故障. 作者简介:李小锋(1980一),男,陕西渭南人,工程师,学士,研究方向:平地机传动系 统. 一 32— 2异响原因分析 2.1异响齿轮分布 更换下来的异响齿轮按所在轴的位置统计如 表1所示.由表中统计数据可得出如下结论: 表1异响齿轮分布统计表 传动轴第1轴(输入轴)第?轴第?轴第?轴(输出轴) 异响齿轮比例/(%)25601O5 各轴最高转速/(r/min)4500l171384l33 轴与齿轮联接方式齿轮轴平键联接花键联接花键联接 高速齿轮发生异响的几率大于低速齿轮; 第?轴为平键联接,其异响发生频率最高. 2.2异晌齿轮检测 通过对异响齿轮表面质量及加工精度检测,发 现异响齿轮主要存在以下特点: 1)基节误差及齿向,齿形误差过大,为9,10 级精度(设计为7级); 2)实际公法线变动量超差,为0.08,0.115mm (设计变动量为0.036mm); 3)齿顶未修缘,齿廓倒角粗糙,用砂轮完成,存 在大量毛刺; 4)齿面粗糙度过大. 3.1结构改进 改进前的第?根轴与齿轮之间为平键联接(图 2),配合过紧,装配难度大,敲击装配过程中易形成 磕碰伤,无法保证装配质量.针对以上问题,改进原 有结构,避免敲击装配,从根本上解决磕碰伤问题. 改进后的结构如图3所示,将第?轴与小齿轮 设计为齿轮轴,且与大齿轮之间设计为花键联接, 结构简单,装配容易,避免了装配过程中磕碰现象. 实践证明,改进后的二级齿轮大幅度减少了异 响的发生频次. 3.2轮齿修形设计 正确的修形能减少轮齿啮合冲击,改善载荷分 布,降低噪声和异响.齿轮修形主要包括齿廓修形 和齿向修形. 3.2.1齿廓修形量的确定 图2改进前结构 图3改进后结构 齿廓修形量主要由轮齿受载产生的变形量和 制造误差等因素决定.全液压平地机平衡箱中第 一 ,二级齿轮属于高速重载齿轮,故仅对第一,二级 的大小齿轮进行修形. 图4中h=O.4m(m为模数),齿廓修形量?和 一 33— }I 孵酾嘲畦黪 齿顶圆 . 分度 ,齿顶圆 八 分度圆 图4齿廓修形 ?的数值按以下经验公式确定: A1=(a+0.04W,)×10(mE) A2=(b+0.04Wc)x10.(mlT1) 式中:5,13,b--0,8,一般情况取中间值. 单位齿宽载荷W=/B 式中:齿轮切向力; — 啮轮的有效宽度. 3.2.2齿向修形量的确定 齿向修形只考虑齿轮轮齿的弹性变形量,其原 因是平衡箱齿轮均采取了磨齿工艺,其制造误差已 得到有效控制. 齿向修形通常只考虑小齿轮,即对平衡箱内高 速级小齿轮进行鼓形修形.其精度等级为7级,鼓 图5鼓形齿 形修形量?按以下经验公式确定(图5): A(5,10)m 式中:. 为螺旋线倾斜极限偏差,可通过齿轮手册 查得. 3.3齿轮加工过程质量控制 齿轮精度必须控制在GB10995--88中规定的 7,8级,一级,二级齿轮齿距极限偏差,齿圈径向跳 动公差,齿向公差应达到7级精度.特别应注意的是: ---—— 34----—— 1)齿部要倒棱,要严防齿根凸台,杜绝用砂轮 进行齿顶及齿廓倒角,要求用倒角机完成; 2)严格执行磨齿工序,降低齿面粗糙度,去除 毛刺,以便有效地降低齿轮传动噪声及异响发生. 3.4装配过程控制 装配质量对齿轮传动噪声影响较大.齿轮传动 噪声有30%以上来自装配过程中的齿面磕碰伤.齿轮装配前,去除毛刺及磕碰伤往往治标不治本,为 此应做到: 1)尽量选用同一台机床加工的齿轮组装,有利 于降低齿轮的啮合噪声; 2)避免一对啮合齿轮分别由不同厂家制造后 混合装配,为从根本上解决此问题,应避免同一段 时间内齿轮混合配送: 3)装配前要特别注意先清洗齿轮端面的毛刺, 因为端面毛刺在啮合过程中直接产生噪声,高速级 会产生尖叫声; 4)装配过程中对齿轮轻取轻放,避免磕碰伤. 3.5齿轮转运及存放要求 1)齿轮轴类零件,滚齿后齿部应立即套上专用 的塑料保护套后转入下道工序,并带着专用的包装 入库和发货; 2)加工完的齿轮应涂防锈油后包装入库; 3)库存齿轮包装好后应存放在于燥,通风处. 4结论 从平衡箱产生异响的根源人手,结合齿轮传动 特点,分析了设计,加工,装配,转运及存放环节中 与异响密切相关的各种因素.针对各个因素提出了 可行的应对措施.通过对以上措施的实施,全液压 平地机平衡箱异响得到有效控制. 参考文献 …齿轮手册编委会.齿轮手册(上册)【M】.北京:机械工业出 版社,2000. [2】机床设计手册编写组.机床设计手册(第3册)【ME京: 机械工业出版社,2002. 通信地址:湖南长沙三一重工路面机械有限公司路机研究院 平地机所(410100) (收稿日期:2010—06—23)