齒輪箱及齒輪箱應(yīng)用（上）

齒輪箱及齒輪箱軸承應(yīng)用（上）

齒輪箱顧名思義就由齒輪傳動作為主要功能的機(jī)械設(shè)備。

工業(yè)生產(chǎn)中，人們將不同能源通過機(jī)械裝置轉(zhuǎn)化成滿足需求的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，然后加以利用。

人們需要將不穩(wěn)定的水勢能或者風(fēng)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(jìn)行利用。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類工業(yè)文明進(jìn)入到汽輪機(jī)時代和電氣時代。人們學(xué)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(jī)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(guān)鍵的作用。

齒輪箱，在機(jī)械系統(tǒng)中通過對軸轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)矩的調(diào)整實(shí)現(xiàn)能量傳遞，通過其內(nèi)部大小齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)改變傳動速度和相應(yīng)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(shè)備中的一類，它通過軸進(jìn)行能量傳遞，因此軸的旋轉(zhuǎn)十分關(guān)鍵。齒輪箱的旋轉(zhuǎn)軸相對箱體發(fā)生轉(zhuǎn)動，進(jìn)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(yùn)行并達(dá)到預(yù)期功能起著十分關(guān)鍵的作用。軸承雖然是一個單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)零部件，但是軸承本身在內(nèi)部也是有幾個相應(yīng)的零部件組成，并且軸承運(yùn)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(yùn)動。相比于其他的零部件而言，軸承幾乎相當(dāng)于一個“小設(shè)備”。這也就構(gòu)成軸承自身的復(fù)雜性。與軸承相比，齒輪箱的機(jī)座承擔(dān)負(fù)荷，但是機(jī)座自身各個零部件之間不發(fā)生相對運(yùn)動。旋轉(zhuǎn)軸負(fù)責(zé)承擔(dān)著轉(zhuǎn)矩，以一定速度旋轉(zhuǎn)。齒輪是齒輪箱的關(guān)鍵零部件，兩個齒輪在嚙合時，嚙合點(diǎn)不僅承載，而且有相對運(yùn)動，因此具有一定的復(fù)雜性。但是齒輪的運(yùn)動是出現(xiàn)在成對的齒輪中的，單獨(dú)一個齒輪自身是不會出現(xiàn)相對運(yùn)動的。綜上所述，齒輪箱中既承載又運(yùn)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(shè)計、應(yīng)用、維護(hù)和故障診斷中最關(guān)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(shí)現(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此就單個零部件而言，可以說是更加復(fù)雜的。在齒輪箱的設(shè)計階段，軸承的設(shè)計選型是難點(diǎn)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(guān)鍵零部件，并且其選擇、裝配、使用與維護(hù)也具有相當(dāng)?shù)碾y度。從工程技術(shù)人員的知識儲備來看，齒輪箱的核心技術(shù)是齒輪的設(shè)計、生產(chǎn)和制造。因此，齒輪箱工程師對軸承技術(shù)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(yīng)用零件，工程師和最終用戶都很少參與軸承的設(shè)計，基本上都是在在作為標(biāo)準(zhǔn)件的眾多軸承型號中進(jìn)行選用。因此本身也沒有很多的投入對軸承技術(shù)的學(xué)習(xí)和了解。經(jīng)過多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)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?；蛘撸S承廠家也會對于某種特殊的要求進(jìn)行相應(yīng)的特殊設(shè)計，從而生產(chǎn)出某些專門應(yīng)用的軸承。不論是對于通用的標(biāo)準(zhǔn)軸承，還是針對齒輪箱應(yīng)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(yīng)用要求多且復(fù)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(yīng)用都能給他們介紹一遍，當(dāng)然，針對于我們在齒輪箱軸承應(yīng)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。