高速透平单斜齿轮弹热变形及其修形研究
2015-01-21何大江郑飞逸牛春燕
机电工程 2015年11期
关键词:变形
何大江,郑飞逸,牛春燕
(杭州汽轮机股份有限公司,浙江杭州310022)
0 引言
在汽轮机用于发电、船舶、制糖等各种工业领域时,常需要用齿轮减速箱予以减速,对于此类高速重载齿轮箱,除了要求较高的制造精度外,根据参数的高低与重要性,尚须采用特殊的修正技术(齿廓修形和齿向修形),以应对齿轮轮齿由于不可避免的制造和安装误差、轮齿的弹性变形、热变形等因素,使齿轮在啮合过程中,产生冲击,振动和偏载。当齿轮线速度大于100 m/s 时,技术人员还要对与齿面温度梯度相对应的热变形作出修正。通过齿廓修形改善轮齿的啮合性能,减轻轮齿的啮合冲击,使轮齿的载荷分布避免了突变现象;通过齿向弹性变形修形使齿轮轮体弯,扭变形造成的沿齿向啮合接触不均匀造成轮齿偏一端接触的现象得以减轻甚至消失;通过齿轮的热变形修形消除啮出端温度高于啮入端温度造成的齿向载荷不均匀现象。因此通过修形将大大降低齿轮弹、热变形带来的诸多不利影响,是提高齿轮承载能力的必由之路。
本研究提出对高速透平单斜齿轮弹,热变形的修形方法和具体产品的修形数值及其修形曲线,对修形前后的齿轮强度进行对比计算,并介绍修形后的产品试车情况。
1 待修形齿轮的齿轮箱参数和齿轮几何尺寸
本公司的汽轮机和发电机之间的一台高速齿轮箱[1-6]产品,小齿轮轴输入转速9 364 r/mm,大齿轮轴输出转速3 000 r/mm,高速齿轮箱传递功率P=7 500 kW,根据高速齿轮箱的设计计算,高速齿轮箱参数如表1所示。……
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