國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
風(fēng)電齒輪、軸及箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
風(fēng)電齒輪、軸及箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的種類很多,按照傳統(tǒng)類型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的齒輪箱;按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)齒輪箱;按照轉(zhuǎn)動(dòng)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的種類很多,按照傳統(tǒng)類型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的齒輪箱;按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)齒輪箱;按照轉(zhuǎn)動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式以及混合式等等。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境非常惡劣,受力情況復(fù)雜,要求所用的材料除了要滿足機(jī)械強(qiáng)度條件外,還應(yīng)滿足極端溫差條件下所具有的材料特性,如抗低溫冷脆性、冷熱溫差影響下的尺寸穩(wěn)定性等等。對(duì)齒輪和軸類零件而言,由于其傳遞動(dòng)力的作用而要求極為嚴(yán)格的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),一般情況下不推薦采用裝配式拼裝結(jié)構(gòu)或焊接結(jié)構(gòu),齒輪毛坯只要在鍛造條件允許的范圍內(nèi),都采用輪輻輪緣整體鍛件的形式。當(dāng)齒輪頂圓直徑在2倍軸徑以下時(shí),由于齒輪與軸之間的連接所限,常制成軸齒輪的形式。
為了提高承載能力,齒輪、軸一般都采用合金鋼制造。外齒輪推薦采用20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6、17Cr2Ni2MoA等材料。內(nèi)齒圈和軸類零件推薦采用42CrMoA、34Cr2Ni2MoA等材料。采用鍛造方法制取毛坯,可獲得良好的鍛造組織纖維和相應(yīng)的力學(xué)特征。合理的預(yù)熱處理以及中間和最終熱處理工藝,保證了材料的綜合機(jī)械性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
齒輪箱內(nèi)用作主傳動(dòng)的齒輪精度,外齒輪不低于5級(jí)GB/T10095,內(nèi)齒輪不低于6級(jí)GB/T10095。通常采用最終熱處理的方法是滲碳淬火,齒表面硬度達(dá)到HRC60+/-2,具有良好的抗磨損接觸強(qiáng)度,輪齒心部則具有相對(duì)較低的硬度和較好的韌性,能提高抗彎曲強(qiáng)度,而通常對(duì)齒部的最終加工是采用磨齒工藝。
加工人字齒的時(shí)候,如是整體結(jié)構(gòu),半人字齒輪之間應(yīng)有退刀槽;如是拼裝人字齒輪,則分別將兩半齒輪按普通圓柱齒輪加工,最后用工裝將兩者準(zhǔn)確對(duì)齒,再通過過盈配合套裝在軸上。
齒輪加工中,規(guī)定好加工的工藝基準(zhǔn)非常重要。軸齒輪加工時(shí),常用頂尖頂緊兩軸端中心孔安裝在機(jī)床上。圓柱齒輪則利用其內(nèi)孔和一個(gè)端面作為工藝基準(zhǔn),用夾具或通過校準(zhǔn)在機(jī)床上定位。
在一對(duì)齒輪副中,小齒輪的齒寬比大齒輪略大一些,這主要是為了補(bǔ)償軸向尺寸變動(dòng)和便于安裝。為減小軸偏斜和傳動(dòng)中彈性變形引起載荷不均勻的影響,應(yīng)在齒形加工時(shí)對(duì)輪齒作修形處理。
軸
齒輪箱中的軸按其主動(dòng)和被動(dòng)關(guān)系可分為主動(dòng)軸、從動(dòng)軸和中間軸。首級(jí)主動(dòng)軸和末級(jí)從動(dòng)軸的外伸部分用于安裝半聯(lián)軸器,與風(fēng)輪輪轂或電機(jī)傳動(dòng)軸相連。為了提高可靠性和減小外形尺寸,有時(shí)將半聯(lián)軸器(法蘭)與軸制成一體。
軸上各個(gè)配合部分的軸頸需要進(jìn)行磨削加工。為了減少應(yīng)力集中,對(duì)軸上臺(tái)肩處的過渡圓角、花鍵向較大軸徑過渡部分,均應(yīng)作必要的處理,例如拋光,以提高軸的疲勞強(qiáng)度。在過盈配合處,為減少輪轂邊緣的應(yīng)力集中,壓合處的軸徑應(yīng)比相鄰部分軸徑加大5%,或在輪轂上開出卸荷槽。裝在軸上的零件,軸向固定應(yīng)可靠,工作載荷應(yīng)盡可能用軸上的止推軸肩來承受,相反方向的固定則可利用螺帽或其他緊固件。為防止螺紋松動(dòng),可利用止動(dòng)墊圈、雙螺帽墊圈、鎖止螺釘或串聯(lián)鐵絲等。有時(shí)為了節(jié)省空間,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),也可以用彈簧擋圈代替螺帽和止動(dòng)墊圈,但不能用于軸向負(fù)荷過大的地方。
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