起重機減速器有哪些結構特點？

      起重機核心的部件是卷揚機構、回轉機構、變幅機構及行走機構。這些機構大多采用定軸齒輪減速器。這種減速器存在體積大、質量大、效率低和噪聲高等缺陷，制約了起重機械向大噸位、高性能、高效率和高可靠性方向發展。

　　本文從行星減速器的結構特點及在起重機上的應用角度，探討研究零部件的輕量化技術，以推廣行星減速器的應用，實現起重機械輕量化目標。

　　1.特點分析

　�。�1）行星減速器優點

　　行星傳動減速器與普通定軸減速器相比，具有體積小、質量小、結構緊湊、承載能力高等優點。其每組行星單元有3～7個行星齒輪，可進行載荷分流；它采用內齒輪傳動，徑向尺寸小，承載能力高，輸入與輸出軸共軸線，大大減小了長度尺寸；其齒輪殼體采用內齒圈設計，替代了定軸減速器的龐大箱體。

　　行星傳動有附加運動，能容易地實現較大的傳動比，采用對稱的分流傳動結構，有利于提高傳動效率。由于行星齒輪均勻分布，能使慣性力相互平衡，故行星減速器運動平穩，抗沖擊和振動能力較強。

　�。�2）行星差速傳動減速器

　　重型起重機減速器一般采用多級行星差速傳動減速器。一般行星傳動采用多級行星串聯傳動，靠末級行星傳動承擔載荷輸出。如圖1所示，載荷輸出由末級行星架與卷筒連接并輸出時，末級行星傳動的體積會很大。而行星差速傳動能將多級行星單元共同傳動到齒圈輸出，如圖2顯示的是3級行星齒輪都傳遞到齒圈共同輸出，圖3顯示的是齒圈與卷筒連接并輸出。當行星差速傳動減速器與一般行星傳動減速器制造和工作條件相同時，行星差速傳動減速器質量能減輕20以上。因此行星差速傳動是減速器輕量化的關鍵技術，其與定軸齒輪減速器參數對比如附表所示。

　�。�3）硬齒面齒輪熱處理

　　采用硬齒面齒輪傳動替代軟齒面或中硬齒面齒輪傳動，在一定范圍內可使減速器輕量化。對外齒輪采用優質滲碳鋼并經滲碳淬火處理，表面硬度可達到58～62 HRC，與調質齒輪比較接觸強度成倍增長，而彎曲強度比調質齒輪約增加50以上。對內齒輪采用合金結構鋼并經調質、氮化處理后，心部硬度可達270～310 HB，表面硬度可達550～700 HV，齒面接觸強度明顯提高，能承擔更大的載荷。資料介紹，某軋機減速器用硬齒面齒輪替代調質齒輪后質量減輕40，減速器速度成倍度提高。

　�。�4）齒輪修形

　　為了減小嚙合沖擊，改善齒面潤滑狀態，降低嚙合噪聲，需對齒輪的齒形和齒向進行修整。如需改善某些高速齒輪嚙合質量，還應增大齒輪的齒高系數，以使其彎曲變形會更大。對承載能力高、精度等級高的硬齒面齒輪采用齒輪齒形和齒向修形技術，不僅能提高齒輪接觸精度和嚙合質量，還能提高許用節圓線速度40左右。

　�。�5）新材料應用

　　隨著上述硬齒面齒輪的采用，齒輪的材料也發生了較大變化，與常用的20CrMnTi比較，在硬齒面齒輪材料中，20CrMnMo材料抗拉強度、沖擊值提高10，17Cr2Ni4材料抗拉強度、沖擊值提高30，采用42CrMo整體鍛造的行星架比鑄造或組合的行星架質量減輕30以上。采用增加淬透性的材料，也有助于提高大模數齒輪的心部硬度，從而提高大模數齒輪的彎曲強度。此外，可采用新型粉末冶金多摩擦片式制動替代尺寸龐大的帶式制動或鉗盤式制動。