齒輪箱顧名思義就由齒輪傳動作為主要功能的機械設備。
?工業(yè)生產(chǎn)中,人們將不同能源通過機械裝置轉(zhuǎn)化成滿足需求的旋轉(zhuǎn)機械能,然后加以利用。
人們需要將不穩(wěn)定的水勢能或者風動能等能量轉(zhuǎn)化成所需要的動力來源。那時候就誕生了最早的齒輪箱。人們通過齒輪箱將不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速升高或者降低,得到所需要的能量,并進行利用。
隨著科學技術的進步,人類工業(yè)文明進入到汽輪機時代和電氣時代。人們學會了將自然界的能量轉(zhuǎn)化成更易于傳輸和利用的能量形式。能量轉(zhuǎn)換的過程中,經(jīng)歷了從自然能量轉(zhuǎn)化為熱能、電能,再從熱能轉(zhuǎn)化成機械能的過程。
在兩次能量的轉(zhuǎn)化過程中,齒輪箱都起到了關鍵的作用。
齒輪箱,在機械系統(tǒng)中通過對軸轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)矩的調(diào)整實現(xiàn)能量傳遞,通過其內(nèi)部大小齒輪的嚙合實現(xiàn)改變傳動速度和相應的傳輸扭矩。因此,有時候它又被稱作變速箱。
齒輪箱屬于旋轉(zhuǎn)設備中的一類,它通過軸進行能量傳遞,因此軸的旋轉(zhuǎn)十分關鍵。
齒輪箱的旋轉(zhuǎn)軸相對箱體發(fā)生轉(zhuǎn)動,進行連接的零部件就是軸承。軸承作為軸的支撐和旋轉(zhuǎn)零部件,對于齒輪箱的穩(wěn)定運行并達到預期功能起著十分關鍵的作用。
軸承雖然是一個單獨的標準零部件,但是軸承本身在內(nèi)部也是有幾個相應的零部件組成,并且軸承運轉(zhuǎn)的時候軸承內(nèi)部的各個零部件之間也存在相對的運動。相比于其他的零部件而言,軸承幾乎相當于一個“小設備”。這也就構(gòu)成軸承自身的復雜性。
與軸承相比,齒輪箱的機座承擔負荷,但是機座自身各個零部件之間不發(fā)生相對運動。旋轉(zhuǎn)軸負責承擔著轉(zhuǎn)矩,以一定速度旋轉(zhuǎn)。
齒輪是齒輪箱的關鍵零部件,兩個齒輪在嚙合時,嚙合點不僅承載,而且有相對運動,因此具有一定的復雜性。但是齒輪的運動是出現(xiàn)在成對的齒輪中的,單獨一個齒輪自身是不會出現(xiàn)相對運動的。
綜上所述,齒輪箱中既承載又運轉(zhuǎn)的零部件包括齒輪和軸承。因此這兩類零部件是齒輪箱設計、應用、維護和故障診斷中最關鍵的部分。也是故障高發(fā)的零部件。在這兩者中,軸承又是在自身內(nèi)部實現(xiàn)的運轉(zhuǎn)。因此就單個零部件而言,可以說是更加復雜的。
在齒輪箱的設計階段,軸承的設計選型是難點之一;在齒輪箱發(fā)生故障的時候,軸承是故障多發(fā)的元件之一??梢哉f,軸承對于齒輪箱而言是一個重要的關鍵零部件,并且其選擇、裝配、使用與維護也具有相當?shù)碾y度。
從工程技術人員的知識儲備來看,齒輪箱的核心技術是齒輪的設計、生產(chǎn)和制造。因此,齒輪箱工程師對軸承技術的掌握相對有限。軸承對于齒輪箱廠家和用戶而言是一個應用零件,工程師和最終用戶都很少參與軸承的設計,基本上都是在在作為標準件的眾多軸承型號中進行選用。因此本身也沒有很多的投入對軸承技術的學習和了解。
經(jīng)過多年的應用經(jīng)驗的積累,很多軸承廠家可能針對齒輪箱的特殊工況開發(fā)專門用于齒輪箱的軸承型號?;蛘?,軸承廠家也會對于某種特殊的要求進行相應的特殊設計,從而生產(chǎn)出某些專門應用的軸承。
不論是對于通用的標準軸承,還是針對齒輪箱應用的專用軸承,亦或針對特殊工況而開發(fā)的特殊軸承,對于齒輪箱工程師來說,軸承仍然是一個“即插即用(Plug and Play)”的零部件,而他的應用要求多且復雜。
我們希望能夠通過這樣的一個系列專題,把齒輪箱的軸承要求,選型以及應用都能給他們介紹一遍,當然,針對于我們在齒輪箱軸承應用中遇到的問題,我們也會一并告訴大家我們的解決方案,如果您有其他的問題,也可以通過各種形式告訴我們。我們會盡我們的可能來解決大家的問題。