齿轮减速器自润滑机构设计

汪自稳　吴彬　卢文杰　杨国太

摘 要：齿轮减速器在许多行业中都被广泛的应用，特别对于机械设备来说它是一种不可缺少的机械传动装置，所以在生产过程中，我们可以提高齿轮减速器的寿命和工作性能来让机械设备的工作效率更加高效。本文在一些减速器润滑方式的基础上，设计了一款G50型减速器自润滑机构，有效的提延长了减速器的使用周期。

关键词：齿轮减速器 自润滑 甩油器

1 引言

随着社会的进步和科学技术的发展，在越来越多的工程建设项目中，许多工程机械得以在工程施工中广泛应用。由于齿轮减速器的结构紧凑和高效率，使其在传动运动中更准确可靠，也易于维护，所以大量的的在工程机械中使用，致力于为机械工作机构降低运行速度或增大转矩。因为减速器长期使用会产生大量磨损，导致工作性能和使用寿命大幅降低，所以必须对减速器做好润滑工作。本文设计了一款减速器自润滑机构，主要根据润滑系统的原理和一些参数确定润滑系统的设计方案。

2 齿轮减速器产品的结构分析

要想设计出一个良好的润滑系统，那么对原产品的了解和分析是必不可少的。此产品是齿轮传动箱，采用的是圆锥齿轮传动，产品内部结构紧凑。因为此传动箱在工作时常常因为圆锥齿轮过热导致齿轮寿命过短，影响整个产品的质量。所以很有必要加入一套润滑系统。此齿轮传动箱的润滑点一共有三处，分别是输入轴上的轴承，主轴上的轴承，以及一对啮合的圆锥齿轮。

从产品的装配图上看，产品大致分为四个主体，分别是一根输入轴，一根主轴，一对啮合的圆锥齿轮，以及外壳箱体。输入轴和主轴通过这一对圆锥齿轮的实现两者的传动，并且成垂直分布。剩下的是一些轴承，端盖，螺母，橡胶圈之内的一些组件。此产品为齿轮传动箱，在结构上显得比较紧凑。产品的输入轴上有一对轴承和一个圆锥齿轮。前面的轴承利用圆螺母和双轴承盖进行轴向定位，后面的轴承利用双轴承座和圆锥齿轮的后端面进行轴向定位。圆锥齿轮通过轴承和套筒进行轴向定位。主轴上也有一对轴承和一个圆锥齿轮。处于上端的轴承通过两个套筒进行轴向定位，圆锥齿轮也是通过两个套筒进行轴向定位。

3 减速器自润滑机构设计原理

在减速器主轴上安装甩油器，在甩油器外圆上设计有螺旋槽，当主轴旋转时，润滑油在螺旋槽中沿轴向运动的同时，沿圆周切向向外甩出，在箱体的空腔内形成压力油，迫使油沿箱体中设计的孔向外流出，经分流油管分流后，将润滑油流向所需的润滑油点。自润滑齿轮外部和内部，并可防止齿轮内部的润滑油溢出，减少齿轮的磨损，使减速器齿轮的传动更加灵活，同时可有效降低齿轮传动时的噪声，延长减速器齿轮的使用寿命，提高齿轮工作的可靠性。

4 减速器润滑系统结构设计

4.1 减速器箱体结构设计

齿轮减速器在整个运作过程中很出现出现磨损这样的重要的故障问题，在对这一故障进行分析以及研究的过程中，首先需要了解故障产生的原因，即各个零部件之间的摩擦力过大是导致磨损问题的重要因素，对于齿轮传动减速器箱润滑系统的设计，实质上是把摩擦学的内容放在了主导地位，一切设计的根本目的都是围绕着如何降低零部件之间的磨损。操作人员需要通过润滑的形式将磨损所带来的各类损失和影响控制在所能承受范围内，因此设计一套优良的箱体对减速器来说很重要。箱体是用来支撑和固定轴系零件，保证传动零件的啮合精度，良好润滑以及密封性的重要零件。

此箱体在结构形式上采用剖分式，剖分式结构更加有利于对主轴进行安装与拆卸。箱体选用灰铸铁HT200材料。根据主轴和传动轴所占空间的大小，箱体的型腔设计为一个底面直径290mm的圆形，高447mm的圆柱体空腔。在空腔里面的圆心处有一个突出结构，此结构可以用来安置和定位甩油器和主轴及其轴类零件，也可以与箱体底座连接配合对箱体进行密封。凸台上用于和螺钉连接对轴承盖进行定位安装的是三个Φ10mm的螺纹孔。箱壁上Φ260mm圆孔的边沿处均匀分布六个用于安装双轴承座的直径为20mm的螺纹孔，方便安装定位输入轴及其轴承。110mm×60mm的矩形孔可以方便的观察箱体内部油面高度以及齿轮啮合情况。箱体右下角设计了一个安装油塞的直径为18mm的通孔并钻螺纹。箱体的顶部均匀分布了六个直径为12mm的螺纹孔，用于箱体和箱盖的连接。为了使产品工作时更加的稳定，在箱体底座处设计四个直径为18mm的螺纹孔用于安装地脚螺栓。

4.2 隔油膜的设计

从齿轮传动箱的装配图可以看出主轴末端和箱体下端盖之间有一处很大的间隙，箱体里的润滑油很容易从这个大间隙流出。所以隔油膜的设计就必不可少了。下面是隔油膜的零件图。

隔油膜是紧配安装在箱体下端盖上的，这是为了不让润滑油从箱体下端盖的孔径流出。隔油膜和主轴之间还有一定间隙，为了不让润滑油从隔油膜和主轴的间隙流出，就适当的加长了隔油膜的长度，使得可以流出的间隙处远远高于油面。这样一来只要是齿轮传动箱正常的放置，润滑油就没有可能流出，隔油膜的设计很好的加强了齿轮传动箱的密封性。虽然隔油膜的结构简单，但是其作用很大。

4.3 甩油器的设计

甩油器车有M552的左旋的螺纹孔，其作用是将甩油器与主轴相连接。当主轴旋转时，甩油器可以跟着一起旋转。甩油器的外圆车安装有螺旋油槽，当甩油器旋转时，螺旋油槽就可以拥有一定的导油功能，将润滑油导向滚滚动轴承组。提高了润滑效果，减小了摩擦损耗，增加了轴承寿命，这也是设计齿轮减速器自润滑系统的一大优点。

5 设计此减速器自润滑机构的意义

随着科学技术的不断发展，润滑技术也在不断进步，此润滑系统设计的益处在于，当零件工作运动时，零件和零件的接触面就会形成一层润滑油膜，这层油膜会使零件在工作运动时减少相互之间的摩擦阻力，以及降低发动机的功率消耗。零件表面产生的油膜也起到了一定的缓冲减震的作用，对零件表面能够有一定的保护作用，防止其腐蚀生锈。润滑系统使产品和零件的寿命得到了延长，大大的削减了产品开发成本，带来了更多的经济收益。

6 结论

机械设备中的齿轮减速器是机械零件中非常重要的部件，我们在日常使用中应降低减速器的磨损程度，润滑对减速器来说十分重要，润滑方式决定了轴承等零部件的寿命。本文设计的齿轮减速器自润滑系统，有着无油润滑或少油润滑的特性，可以不用经常保养，而且耐磨性能好，摩擦系数小，同时能提高轴承的承载能力，保证机械的工作精度。

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