專利名稱：硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)及硬齒面加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)及硬齒面加工方法。
背景技術(shù)：
減速機(jī)是榨糖機(jī)的必要配套設(shè)備，我國上世紀(jì)六七十年代，榨糖機(jī)減速機(jī)一般采用大齒輪中硬齒面材料，其中，大齒輪中硬齒面材料采用35CrMo或45等調(diào)質(zhì)用鋼，熱處理采用調(diào)質(zhì)處理，然后滾齒，齒面硬度范圍為HB250～300；小齒輪氮化材料采用35CrMoVA等氮化用鋼，兩次調(diào)質(zhì)后經(jīng)過精加工、粗精滾齒，最后齒面滲氮，氮化的小齒輪精度一般為7級(jí)，齒面硬度范圍為HV500～550。
采用上述方式生產(chǎn)的減速機(jī)一般只能滿足日榨二、三千噸或四千噸甘蔗的榨糖機(jī)。因此，在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，中硬齒面齒輪和滲氮齒輪基本可以滿足要求。但是九十年代以后，新上糖廠規(guī)模都較大，日榨五千噸以上甘蔗的生產(chǎn)線很多，日榨八千噸的生產(chǎn)線也不算希奇，由于這種減速機(jī)用于榨糖機(jī)后，齒面磨損嚴(yán)重，且使用三到四個(gè)榨季后，齒面就會(huì)開始出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，一般使用五年，就要更換備用齒輪箱，此外，減速機(jī)的體積龐大，精度一般只有7級(jí)到8級(jí)，不能滿足新上大型糖廠的生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)中硬齒面的減速機(jī)用于榨糖機(jī)的產(chǎn)量低，且齒面磨損和點(diǎn)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，使用壽命短，體積龐大，精度低的實(shí)際問題，提供一種硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)及硬齒面加工方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)，由I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪按照中心驅(qū)動(dòng)功率雙分流的方式組成，其特征在于I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪的采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，齒面硬度為HRC58～62。
在本發(fā)明中所述制作I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪的高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼為20CrNi2MoA，或20CrMnMo，或20CrMnTi，或20Cr2Ni4，或12CrNi3Mo。
一種硬齒面的加工方法，其特征在于將合格的毛坯粗車、滾齒后，進(jìn)行滲碳、檢查滲碳層深及金相組織、淬火、低溫回火形成硬齒面，再經(jīng)過齒根噴丸強(qiáng)化處理、精車各部，最后磨齒形成高精度硬齒面，齒輪精度等級(jí)不低于ISO1328國際標(biāo)準(zhǔn)之6級(jí)精度。
在硬齒面的加工方法中滲碳溫度920～930℃，齒部有效滲碳層深0.4～6mm，淬火溫度800～840℃，低溫回火溫度180～230℃，金相組織要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8539-2000《齒輪材料及熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)的一般規(guī)定》及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/NGC32.5-1998《熱處理滲碳淬火技術(shù)要求》。
本發(fā)明的目的優(yōu)點(diǎn)在于減速機(jī)全部齒輪采用硬齒面后，大大提高了齒輪的耐磨性和承載能力，減少或避免點(diǎn)蝕現(xiàn)象的發(fā)生，延長了減速機(jī)的使用壽命，同時(shí)減輕了減速機(jī)的整體重量，縮小了減速機(jī)的體積，提高了齒輪的精度等級(jí)。本發(fā)明的硬齒面的加工方法涉及的工藝成熟，易于實(shí)施。


圖1是本發(fā)明的結(jié)果示意圖。
圖中1、第I級(jí)齒輪軸，2、第I級(jí)大齒輪，3、第II級(jí)齒輪軸，4、第II級(jí)大齒輪，5、第III級(jí)齒輪軸，6、軸承，7、第III級(jí)大齒輪組件，8、箱體。
具體實(shí)施例方式
附圖非限制性地公開了本發(fā)明實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。
實(shí)施例1由圖1可見，榨糖機(jī)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)是由第I級(jí)齒輪軸1、第I級(jí)大齒輪2、第II級(jí)齒輪軸3、第II級(jí)大齒輪4、第III級(jí)齒輪軸5、第III級(jí)大齒輪組件7中的齒輪部分均采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼20CrNi2MoA制作，齒面硬度為HRC58～62，它們分別通過軸承6定位于箱體8中，并按照中心驅(qū)動(dòng)功率雙分流的方式組成。在本實(shí)施例中，第I級(jí)齒輪軸1上的人字齒輪的齒頂圓直徑為φ320mm，重量為0.6噸；第I級(jí)大齒輪2的齒頂圓直徑為φ990mm，重量為0.9噸；第II級(jí)齒輪軸3的齒頂圓直徑為φ500mm，重量為0.9噸；第II級(jí)大齒輪4的齒頂圓直徑為φ1640mm，重量為3.5噸；第III級(jí)齒輪軸5的齒頂圓直徑為φ780mm，重量為3.5噸；第III級(jí)大齒輪組件7的齒頂圓直徑為φ2660mm，重量為17.3噸。它們都是采用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼20CrNi2MoA制作，第I級(jí)齒輪軸1、第I級(jí)大齒輪2齒部滲碳淬火有效硬化層深2.0～2.6mm，第II級(jí)齒輪軸3、第II級(jí)大齒輪4齒部滲碳淬火有效硬化層深3.6～4.1mm，第III級(jí)齒輪軸5、第III級(jí)大齒輪組件7齒部滲碳淬火有效硬化層深4.8～6.1mm，所有齒輪齒面硬度為HRC58～62，榨糖機(jī)減速機(jī)的整體減速比為44.6，額定輸出扭矩為3206KN*M(320噸*米)。減速機(jī)總長為5.3米，總寬為3.4米，總高為3.1米，總體積為55.8立方米，減速機(jī)總體重量為87噸。使用中，功率由第I級(jí)齒輪軸1輸入，第I級(jí)齒輪軸1通過人字齒輪分兩路帶動(dòng)第I級(jí)大齒輪2(由圖1可以看出第I級(jí)大齒輪2有左右兩件)，實(shí)現(xiàn)第一次減速；兩路第II級(jí)齒輪軸3與對(duì)應(yīng)烘套在其上的第I級(jí)大齒輪2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞功率，由第II級(jí)齒輪軸3帶動(dòng)第II級(jí)大齒輪4，實(shí)現(xiàn)第二次減速；第III級(jí)齒輪軸5與對(duì)應(yīng)烘套在其上的第II級(jí)大齒輪4同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞功率，兩路第III級(jí)齒輪軸5共同帶動(dòng)第III級(jí)大齒輪組件7，實(shí)現(xiàn)第三次減速，并由第III級(jí)大齒輪組件7的輸出方頭輸出扭矩驅(qū)動(dòng)榨機(jī)。
具體實(shí)施時(shí)，各齒輪部分還可以采用20CrMnMo，或20CrMnTi，或20Cr2Ni4，或12CrNi3Mo等高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼制作。
實(shí)施例2取優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼20CrNi2MoA鍛件正火，取樣化驗(yàn)化學(xué)成份并做力學(xué)機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)；確認(rèn)材料合格后粗車毛坯，進(jìn)行超聲波探傷檢查，用專用圓頭留磨滾刀進(jìn)行滾齒，然后進(jìn)入熱處理工序，對(duì)滾齒后工件進(jìn)行滲碳、檢查，滲碳層深及金相組織、淬火、低溫回火形成硬齒面，再經(jīng)過齒根噴丸強(qiáng)化處理、精車各部，最后磨齒形成高精度硬齒面，齒輪精度等級(jí)不低于ISO1328國際標(biāo)準(zhǔn)之6級(jí)精度。具體實(shí)施時(shí)，滲碳溫度920～930℃，齒部有效滲碳層深0.4～6mm，淬火溫度800～840℃，低溫回火溫度180～230℃，金相組織要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8539-2000《齒輪材料及熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)的一般規(guī)定》及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/NGC32.5-1998《熱處理滲碳淬火技術(shù)要求》。
實(shí)施例3以實(shí)施例1的整體減速比和額定輸出扭矩為設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，采用中硬齒面材料，各級(jí)大齒輪中硬齒面材料采用35CrMo，熱處理采用調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度范圍為HB250～300，小齒輪氮化材料采用35CrMoVA，熱處理為調(diào)質(zhì)后滲氮，精度為7級(jí)，齒面硬度為HV500～550。根據(jù)ISO6336-1996(圓柱直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算)和ISO1328-1997(九十年代國際齒輪精度標(biāo)準(zhǔn))設(shè)計(jì)，該減速機(jī)的各級(jí)齒輪尺寸的計(jì)算結(jié)果如下第I級(jí)齒輪軸1上的人字齒輪的齒頂圓直徑為φ370mm，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪大了50mm，增大幅度為15.6％；第I級(jí)大齒輪2的齒頂圓直徑為φ1200mm，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪大了210mm，增大幅度為21.2％；第II級(jí)齒輪軸3的齒頂圓直徑為φ607mm；比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪大了107mm，增大幅度為21.4％；第II級(jí)大齒輪4的齒頂圓直徑為φ1900mm，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪大了260mm，增大幅度為15.9％；第III級(jí)齒輪軸5的齒頂圓直徑為φ)915mm，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪大了135mm，增大幅度為17.3％；第III級(jí)大齒輪組件7的齒頂圓直徑為φ3120mm，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪大了460mm，增大幅度為17.3％；減速機(jī)總長為6.2米，總寬為4.0米，總高為3.6米，總體積為89.3立方米，體積增大33.5立方米，增大幅度為60％?？梢?，在實(shí)現(xiàn)同等技術(shù)要求的條件下，采用中硬齒面材料的減速機(jī)的外形尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用硬齒面的減速機(jī)，換言之，采用硬齒面的減速機(jī)比采用中硬齒面的減速機(jī)大幅度縮小了體積，節(jié)約了空間。
該減速機(jī)的各級(jí)齒輪重量計(jì)算如下第I級(jí)齒輪軸1的重量為1噸，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪重了0.4噸，增重幅度為66.7％；第I級(jí)大齒輪2的重量為1.5噸；比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪重了0.6噸，增重幅度為66.7％；第II級(jí)齒輪軸3的重量為1.5噸，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪重了0.6噸，增重幅度為66.7％；第II級(jí)大齒輪4的重量為5.4噸，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪重了1.9噸，增重幅度為54.3％；第III級(jí)齒輪軸5的重量為5.8噸，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪重了2.3噸，增重幅度為65.7％；第III級(jí)大齒輪組件7重量為25.7噸，比對(duì)應(yīng)滲碳淬火齒輪重了8.4噸，增重幅度為48.6％；減速機(jī)總體重量為125噸，重量增加38噸，增加幅度為43.7％?？梢?，在實(shí)現(xiàn)同等技術(shù)要求的條件下，采用中硬齒面材料的減速機(jī)的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用硬齒面的減速機(jī)。換言之，采用硬齒面的減速機(jī)比采用中硬齒面的減速機(jī)大幅度減輕了整機(jī)重量。
權(quán)利要求
1.一種硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)，由I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪按照中心驅(qū)動(dòng)功率雙分流的方式組成，其特征在于I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪的采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，齒面硬度為HRC58～62。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)，其特征在于所述制作I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪的高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼為20CrNi2MoA，或20CrMnMo，或20CrMnTi，或20Cr2Ni4，或12CrNi3Mo。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)的硬齒面加工方法，其特征在于將合格的毛坯粗車、滾齒后，進(jìn)行滲碳、檢查滲碳層深及金相組織、淬火、低溫回火形成硬齒面，再經(jīng)過齒根噴丸強(qiáng)化處理、精車各部，最后磨齒形成高精度硬齒面，齒輪精度等級(jí)不低于ISO1328國際標(biāo)準(zhǔn)之6級(jí)精度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)的硬齒面加工方法，其特征在于滲碳溫度920～930℃，齒部有效滲碳層深0.4～6mm，淬火溫度800～840℃，低溫回火溫度180～230℃，金相組織要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8539-2000及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/NGC32.5-1998。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硬齒面榨糖機(jī)用減速機(jī)及硬齒面加工方法。它將I級(jí)齒輪軸、I級(jí)大齒輪、II級(jí)齒輪軸、II級(jí)大齒輪、III級(jí)齒輪軸、III級(jí)大齒輪的采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，齒面硬度為HRC58～62。硬齒面加工方法是將合格的毛坯粗車、滾齒后，進(jìn)行滲碳、檢查滲碳層深及金相組織、淬火、低溫回火形成硬齒面，再經(jīng)過齒根噴丸強(qiáng)化處理、精車各部，最后磨齒形成高精度硬齒面，精度等級(jí)不低于ISO1328標(biāo)準(zhǔn)之6級(jí)。其優(yōu)點(diǎn)在于全部齒輪采用硬齒面后，提高了齒輪的耐磨性和承載能力，減少或避免點(diǎn)蝕現(xiàn)象，延長了減速機(jī)的使用壽命，同時(shí)減輕了減速機(jī)的整體重量，縮小了減速機(jī)的體積，提高了齒輪的精度等級(jí)。本發(fā)明的硬齒面加工方法易于實(shí)施。
文檔編號(hào)C21D1/18GK1908461SQ200610088409
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者陳永道, 陳勵(lì)國, 楊欣榮, 雷海寧, 陳逸華 申請(qǐng)人:南京高精齒輪集團(tuán)有限公司