齿轮箱介绍

齿 轮
轴 承
60
19
轴
箱 体 紧 固 件
10
7 3
油 封
1
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齿轮箱结构及原理
轮齿损伤形式
类别 项目
齿面磨损
形式
正常磨损、磨粒磨损、干 涉磨损、刮伤、槽痕
原因
啮合初期、异物侵入、参 数设计不合理、安装误差 润滑不良等 局部压力过高、法向压力 较大、滑动速度过高等
齿面 损伤
粘着撕伤 齿面疲劳 齿面塑性 变形 烧 伤 早期点蚀、扩展性点蚀、 剥落 压痕、碾击塑变、波纹、 隆起 屑料毛坯裂纹、硬化处理 裂纹、磨削型裂纹疲劳裂 纹
部位 故障大类 损伤名称 振动
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
噪声 扭矩 油液
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ √ √ √ ○ ○ ○ ○ ○ √ √ √ ○ ○ ○ × × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ √ √ √
温度
△ △ △ △ △ △ △ △ × × × △ △ △
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3.齿轮箱附件
齿轮箱结构及原理
（1）观察孔盖板： 为了检查传动零件的啮合情况，并向箱体内加注润滑油， 在箱盖的适当位置设置一观察孔，观察孔多为长方形，观察 孔盖板平时用螺钉固定在箱盖上，盖板下垫有有纸质密封垫 片以防漏油。 （2）通气器： 通气器用来沟通箱体内、外的气流，箱体内的气压不会因 齿轮箱运转时的油温升高而增大，从而提高了箱体分箱面、 轴伸端缝隙处的密封性能，通气器多装在箱盖顶部或观察孔 盖上，以便箱内的膨胀气体自由溢出。
a、齿轮箱采用通用设计方案，可按客户需求变型为行业专用的齿轮箱。 b、实现平行轴、直交轴、立式、卧式通用箱体，零部件种类减少，规格 型号增加。 d、输入方式：电机联接法兰、轴输入。 c、采用吸音箱体结构、较大的箱体表面积和大风扇、圆柱齿轮和螺旋锥 齿轮均采用先进的磨齿工艺，使整机的温升、噪声降低、运转的可靠 性得到提高，传递功率增大。 e、输出方式：带平键的实心轴、带平键的空心轴、胀紧盘联结的空心轴 、花键联结的空心轴、花键联结的实心轴和法兰联结的实心轴。 f、齿轮箱安装方式：卧式、立式、摆动底座式、扭力臂式。
齿轮箱结构原理及故障分析
海南金海浆纸业有限公司 扩建中心SAP/PdM处-符永富
序
齿轮箱结构及原理
齿轮箱是一种动力传达机构，它可将电动机的 转数转换到所要的转数，并能改变转矩。在目前用 于传递动力与运动的机构中，齿轮箱的应用范围相 当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到 它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑 用的重型机械，机械工业所用的加工机器及自动化 生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其 应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度 传输都可以见到齿轮箱的应用。因此广泛应用在速 度与扭矩的转换设备。
光学
△ △ △ × × × × × × × × × × ×
断裂
齿 轮 轮 齿
磨损
塑性 变形 齿面 疲劳
超载断裂 疲劳断裂 冲击断裂 磨料磨损 刮痕 腐蚀磨损 侵蚀 剥落 波痕 碾击变形 锤击变形 凹痕 凹孔 压伤
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齿轮箱结构及原理
齿轮装置故障检测参数的有效性
部位 故障大类 损伤名称 振动
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三、齿轮箱中零件的装配关系
齿轮箱结构及原理
一、拆卸过程分解 1.齿轮箱结构总览 2.拆去轴承端盖 3.移去联接螺栓 4.移去上盖 5.拆去上盖部装
二、装配过程分解 1.装配底座部装 2.装配输出轴部装 3.装配中间轴部装 4.装配输入轴部装
5.安装各轴
6.观察齿轮啮合旋转 7.安装上盖部装 8.安装上盖 9.安装联接螺栓 10.安装轴承端盖
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齿轮箱结构及原理
（2）齿的磨损 由于金属微粒、污物、尘埃 和沙粒等进入齿轮而导致材料磨损、齿面 局部熔焊随之又撕裂的现象 （3）齿面疲劳 由于齿面接触应力超过材料 允许的疲劳极限。表面层先产生细微裂纹 ，然后小块剥落，直至整个齿断裂 （4）齿面塑性变形 如压碎、趋皱
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齿轮箱结构及原理
齿轮箱失效原因及失效比重 失效原因 设计 失效比重(%) 12
装配 齿轮箱缺陷 制造 材料 修理 维护 运行缺陷 操作 相邻部件(电动机、联轴器等)缺陷
9 8 7 4 24 19 17
40
43
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齿轮箱结构及原理
齿轮箱的失效零件及失效比重
失 效 零 件
失 效 比 重（%）
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内容
齿轮箱结构及原理
了解齿轮箱的功能、类别及特点 了解齿轮箱各组成零件的结构及功用，并分析其结构工艺性
了解齿轮箱中零件的装配关系及安装、调整过程
学习齿轮箱的基本参数测定方法
了解轴承和齿轮的润滑
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一、齿轮箱的基本知识
齿轮箱结构及原理
1、定义：
齿轮箱，又名变速箱，是一种动力传 达机构，通过不同齿数的齿轮啮合，将马 达的转数转换到执行设备需要的转数，并 能改变转矩的机构。
JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
限位开关
送料机齿轮马达 制造商:SEW
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
送料机齿轮马达 制造商:SEW
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
浆容器搅拌器齿轮箱
制造商:FLENDER 型号:B2 PV 14
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6.观察齿轮啮合旋转
7.拆去各轴 8.拆卸输入轴部装
9.拆卸中间轴部装
10.拆卸输出轴部装 11.拆卸底座部装
齿轮箱结构及原理
组装录像
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
损纸槽搅拌器齿轮箱 制造商:FLENDE 图档
型号说明
型号:H1 SH 7A
齿轮箱的箱体用来支承和固定轴系零件，应保证传动件轴线相互位置 的正确性，因而轴孔必须精确加工。箱体必须具有足够的强度和刚度， 以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不匀。为了增加箱体的刚度，通常在 箱体上制出筋板。 为了便于轴系零件的安装和拆卸，箱体通常制成削分式。剖分面一般 取在轴线所在的水平面内（即水平剖分），以便于加工。箱盖和箱座 之间用螺栓联接成一整体，为了使轴承座旁的联接螺栓尽量靠近轴承 座孔，并增加轴承支座的刚性，应在轴承座旁制出凸台。设计螺栓孔 位置时，应注意留出扳手空间。
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理
5、传动比：
下图齿轮系中Z1=20，Z2=40，Z3=20，Z4=60，传动比i14
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二、组成结构及工作原理
齿轮箱结构及原理
齿轮箱的结构随其类型和要求不同而异，其基本结构由箱体、轴 系零件和附件三部分组成。 1．箱体结构
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齿轮箱结构及原理
水平剖分
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组装透视图
齿轮箱结构及原理
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一级圆柱齿轮齿轮箱
齿轮箱结构及原理
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2．轴系零件
齿轮箱结构及原理
图中高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大，将小齿轮与轴制成一 体。大齿轮与轴分开制造，用普通平键作周向固定。轴上零件用轴肩， 轴，封油环与轴承端盖作轴向固定。两轴均采用角接触轴承作支承， 承受径向载荷和轴向载荷的联合作用。轴承端盖与箱体座孔外端面之 间垫有调整垫片组，以调整轴承游隙，保证轴承正常工作。 该齿轮箱中的齿轮传动采用油池浸油润滑，大轮齿的轮齿浸入油池中， 靠它把润滑油带到啮合处进行润滑。滚动轴承采用润滑脂润滑，为了 防止箱体内的润滑油进入轴承，应在轴承和齿轮之间设置封油环。轴 伸出的轴承端盖孔内装有密封元件，对防止箱内润滑油泄漏以及外界 灰尘、异物浸入箱体，具有良好的密封效果。
严重超载
原因
各种因素产生的疲劳裂纹 、变应力作用等 化学腐蚀磨损、激振腐蚀 润滑油中含杂质、齿面间 磨损 压力过高、存在微振等 润滑失常 存在磨损、点蚀、剥落等 各种损伤
组合 损伤
气 蚀
电 蚀
瞬时冲击力、局部高温
存在漏电流
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五、齿轮箱的故障分析
齿轮箱结构及原理
齿轮装置故障检测参数的有效性
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齿轮箱结构及原理
2、作用：
a、加速减速,就是常说的变速齿轮箱。 b、改变传动方向，例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传 递到另一个转动轴。 c、改变转动力矩。同等功率条件下，速度转的越快的齿轮,轴 所受的力矩越小，反之越大。 d、离合功能：我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把 发动机与负载分开的目的。比如刹车离合器等。 e、分配动力。例如我们可以用一台发动机，通过齿轮箱主轴 带动多个从轴，从而实现一台发动机带动多个负载的功能 。
图档
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
0M层涂料站齿轮马达 制造商:SEW
图档
型号:R147DV280S4/TF
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
磨浆机齿轮箱 制造商:FLENDER 型号:H1 SH 15A
图档
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（4）放油螺塞： 换油时，为了排放污油和清洗剂，应在箱体底部、油池最低 位置开设放油孔，平时放油孔用油螺塞旋紧，放油螺塞和箱体结 合面之间应加防漏垫圈。
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齿轮箱结构及原理
（5）起吊装置： 为了便于搬运，需在箱体上设置起吊装置。图中箱盖上铸 有两个吊耳，用于起吊箱盖。箱座上铸有两个吊钩，用于吊运 整台齿轮箱。
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
真空泵齿轮箱
制造商:FLENDER 型号:H2 SH 11A
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四、齿轮箱常见故障
齿轮箱结构及原理
由于制造误差、装配不当或在不适当的条件（如 载荷、润滑等）下使用，常会发生损伤等故障，常见 有四类： （1）齿的断裂 有疲劳断裂和过负荷断裂两种 疲劳断裂：通常先从受力侧齿根产生龟裂、逐渐向 齿端发展而致折断; 过负荷断裂：由于转速急剧变化、轴系共振、轴承破 损、轴弯曲等原因，使齿轮产生不正常的一端接触， 载荷集中到齿面一端引起.
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
复卷机械手齿轮箱 制造商:MOVENTAS 型号:K97559
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JH-PM2使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
卷取后，纸卷经过行走 臂传送过来后，棍子再 联接齿轮箱进行工作。
制造商:FLENDER
型号:K1N7
√
噪声
○
扭矩
○
油液
○
温度
○
光学
○
烧伤
齿轮 轮齿
烧伤 咬人异物 气蚀 电蚀 不平衡 不对中 松动
组合 损伤
√ √ √ √ √ √ × × ×
△ △ △ ○ ○ ○ × × ×
齿面局部凸起、接触应力 过高、内应力过大等 异物混入、过载、啮合不 良、润滑不充分等 局部温度过高 材料、毛坯和热处理缺陷 交变应力的作用等
轮齿 折断
轮齿裂纹
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齿轮箱结构及原理
轮齿损伤形式
类别 轮齿 折断 项目
过载折断 疲劳折断 腐蚀磨损 轮齿塑性 变形 严重磨损 断齿
形式
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齿轮箱结构及原理
3、齿轮箱分类：
a、按齿轮形状分类
圆柱齿轮齿轮箱
齿轮齿轮箱
圆锥齿轮齿轮箱 圆锥—圆柱齿轮齿轮箱 圆柱蜗杆齿轮箱
蜗杆齿轮箱
圆弧齿蜗杆齿轮箱
锥蜗杆齿轮箱 蜗杆—齿轮齿轮箱
渐开线行星齿轮齿轮箱
行星齿轮箱
摆线齿轮齿轮箱
谐波齿轮齿轮箱
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理
（3）油面指示器 为了检查箱体内的油 面高度，及时补充润滑油， 应在油箱便于观察和油面 稳定的部位，装设油面指 示器。油面指示器分油标 和油尺两类，图中采用的 是油尺。
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理
b、按变速次数分类
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理Байду номын сангаас
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齿轮箱结构及原理
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齿轮箱结构及原理
4、特点：