双圆弧齿轮的浅析及技术应用
该项研究在已有动力分析计算软件的基础上,研究完成了一套可用于三峡及其他大型水轮发电机组动力响应及系统稳定性计算分析和设计预估的软件系统。利用该软件系统对五强溪水电站4#机组(240MW)、水口水电站1#机组(200MW)、十三陵大型抽水蓄能机组的轴系动力特性及系统稳定性进行了计算分析,博山水泵厂家并进行了相应的现场实测,其中五强溪机组和水口机组的计算分析结果与现场实测结果吻合良好,十三陵机组的计算结果中发现了负责制造该机组的外国公司在设计上的不合理之处,促使其改变原设计,保证了机组的设计、制造质量。
该成果的获得,使我国大型水电机组动力响应及系统稳定性分析设计预估工作上了一个新台阶,对提高我国大型水电机组的运行稳定性、可靠性和寿命可以发挥重要作用。渗碳硬化双圆弧齿轮超硬加工技术研究双圆弧齿轮在我国已有40年的应用历史。从八十年代中期,高速齿轮采用调质中硬(300HBS左右)――精滚齿――离子氮化――珩磨工艺;低速重载齿轮采用调质中硬――精滚齿工艺加工的双圆弧齿轮已在生产实际中得到成功的应用。随着现代工业的发展,课题组针对量大面广的低速重载齿轮传动领域,开展了渗碳硬化双圆弧齿轮超硬加工技术研究。
该项目的主要研究内容为:设计、制造双圆弧齿轮刮前滚刀和硬质合金刮削滚刀,研究硬齿面双圆弧齿轮滚刮工艺,提出合理的刮削工艺参数进行渗碳淬火刮削硬齿面双圆弧齿轮与渗碳淬火磨齿硬齿面渐开线齿轮的承载能力对比试验,选择典型的工业产品进行应用验证。经过三年多的努力,已取得如下成果。1.研制出mn=6mm双圆弧齿轮刮前滚刀一把,硬质合金刮削滚刀两把,并开发出适用于双圆弧齿轮硬质合金刮削滚刀齿形计算及绘图软件。2.研究双圆弧齿轮超硬加工技术,经过刮削工艺试验,提出了渗碳淬火硬齿面双圆弧齿轮刮削加工的切削规范,成功地研制出硬度58~62HRC,齿轮精度达到7级(GB/T15753-1995),齿面粗糙度Ra=0.8~1.6μm的硬齿面双圆弧齿轮。3.经过480小时(5×107循环次数)台架承载能力对比试验,表明淬碳淬火刮削硬齿面双园弧齿轮的承载能力不低于相同几何参数的渗碳淬火磨削硬齿面渐开线齿轮,试验齿轮实际齿面负荷系数K=2.6MPa。4.按照刮削工艺试验的工艺规范加工了一对mn=6mm的硬齿面双圆弧齿轮安装在河南省平顶山水泥厂QPY45型水泥成球装置主减速机中,齿面负荷系数K=3.18MPa.经过三个月的运转,齿轮副接触良好,减速机运转平稳,温升正常,满足了实际生产需要。
该项成果解决了双圆弧齿轮渗碳淬火后难以精加工的技术关键难题,是硬齿面双圆弧齿轮加工技术上的一次重大创新。根据查新结果,在圆弧齿轮加工工艺方面属于国际水平。该项成果的研究成功,将更大范围地拓宽圆弧齿轮的应用领域。由于采用该项技术制造的硬齿面双圆弧齿轮箱比相同规格的磨齿硬齿面渐开线齿轮箱加工成本低20左右,因此推广该项技术,不论从产品性能和价格上,都将提高同国外产品的竞争力,社会经济效益显著。
该成果的获得,使我国大型水电机组动力响应及系统稳定性分析设计预估工作上了一个新台阶,对提高我国大型水电机组的运行稳定性、可靠性和寿命可以发挥重要作用。渗碳硬化双圆弧齿轮超硬加工技术研究双圆弧齿轮在我国已有40年的应用历史。从八十年代中期,高速齿轮采用调质中硬(300HBS左右)――精滚齿――离子氮化――珩磨工艺;低速重载齿轮采用调质中硬――精滚齿工艺加工的双圆弧齿轮已在生产实际中得到成功的应用。随着现代工业的发展,课题组针对量大面广的低速重载齿轮传动领域,开展了渗碳硬化双圆弧齿轮超硬加工技术研究。
该项目的主要研究内容为:设计、制造双圆弧齿轮刮前滚刀和硬质合金刮削滚刀,研究硬齿面双圆弧齿轮滚刮工艺,提出合理的刮削工艺参数进行渗碳淬火刮削硬齿面双圆弧齿轮与渗碳淬火磨齿硬齿面渐开线齿轮的承载能力对比试验,选择典型的工业产品进行应用验证。经过三年多的努力,已取得如下成果。1.研制出mn=6mm双圆弧齿轮刮前滚刀一把,硬质合金刮削滚刀两把,并开发出适用于双圆弧齿轮硬质合金刮削滚刀齿形计算及绘图软件。2.研究双圆弧齿轮超硬加工技术,经过刮削工艺试验,提出了渗碳淬火硬齿面双圆弧齿轮刮削加工的切削规范,成功地研制出硬度58~62HRC,齿轮精度达到7级(GB/T15753-1995),齿面粗糙度Ra=0.8~1.6μm的硬齿面双圆弧齿轮。3.经过480小时(5×107循环次数)台架承载能力对比试验,表明淬碳淬火刮削硬齿面双园弧齿轮的承载能力不低于相同几何参数的渗碳淬火磨削硬齿面渐开线齿轮,试验齿轮实际齿面负荷系数K=2.6MPa。4.按照刮削工艺试验的工艺规范加工了一对mn=6mm的硬齿面双圆弧齿轮安装在河南省平顶山水泥厂QPY45型水泥成球装置主减速机中,齿面负荷系数K=3.18MPa.经过三个月的运转,齿轮副接触良好,减速机运转平稳,温升正常,满足了实际生产需要。
该项成果解决了双圆弧齿轮渗碳淬火后难以精加工的技术关键难题,是硬齿面双圆弧齿轮加工技术上的一次重大创新。根据查新结果,在圆弧齿轮加工工艺方面属于国际水平。该项成果的研究成功,将更大范围地拓宽圆弧齿轮的应用领域。由于采用该项技术制造的硬齿面双圆弧齿轮箱比相同规格的磨齿硬齿面渐开线齿轮箱加工成本低20左右,因此推广该项技术,不论从产品性能和价格上,都将提高同国外产品的竞争力,社会经济效益显著。