1 球磨機齒輪傳動特點及問題的提出
(1)傳動特點
本文研究的2700X3600型球磨機為濕式格子板形,其傳動系統為半開式單邊傳動,傳動齒輪為直齒圓柱齒輪。
動力由電動機經聯軸器傳遞給小齒輪,再經齒輪副傳給固定在 球磨機出料端的大齒圈上,從而帶動球磨機轉動來完成物料的粉磨工作。機構中電動機型號為TDM400—32,功率為400kW,轉速為187r/rain。該齒輪副傳動表現為大載荷\大扭矩、周期性沖擊、振動性強等特點。
(2)問題的提出
在齒輪副傳動機構中,一對嚙合齒輪可以看作一個具有質量、彈簧和阻尼的振動系統。由于外部原因引起的激振力使齒輪產生周向的(扭轉)振動,產生動載荷。振動一方面通過傳動軸、軸承以及軸承座等,引起徑向和軸向的振動,造成大、小齒輪嚙合不好,大、小齒輪使用壽命降低,同時使聯軸器及電機軸瓦等零件的磨損加快,降低其壽命;另一方面通過聯軸器傳給電機軸,引起電機轉子和定子不同心,嚴重時發生電機被燒事故。傳動軸、軸承座在動載荷的影響下,受到循環變應力的作用,如果得不到改善,軸承座地腳螺栓會發生松動,甚至使軸承座在應力集中最大處發生疲勞斷裂,嚴重影響球磨機的正常運行,給企業造成很大經濟損失。因此,對齒輪副的振動問題進行研究,將振動控制在允許的范圍內,具有重要的現實意義。
2 振動原因分析
2.1 振動問題簡介
所謂振動,廣義的講是指一個物理量在它的平均值附近不停地經過極大值和極小值而往復變化。機械振動則是指機械或結構在它的平衡位置附近的往復彈性運動,可分為確定性振動和隨機振動,產生振動的原因主要是由于外界對系統運動狀態的影響,也就是外界對系統的激勵和作用,解決振動問題的方法很多,但不外乎是理論分析方法和實驗研究的方法,兩者是相輔相成的。
本文研究的齒輪副振動屬于機械振動,齒輪副振動產生的根本原因是由于齒輪的磨損、安裝、制造誤差以及其他部件的故障等使齒輪的正確嚙合條件遭到破壞,從而產生沖擊,引起振動。