某型柴油机中间传动齿轮的改装与设计.pdf

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1、第4期2017年8月内燃机InternalCombustionEnginesNo．4Aug．2017某型柴油机中间传动齿轮的改装与设计侯宏庆(海军四／＼0五工厂象山修船厂，浙江象山315718)摘要：我们对某大型柴油机，中间齿轮滑动轴承过早磨损及中间齿轮枢轴支架紧固螺栓频繁断裂的现象进行了全面的分析，并重新进行了改装设计，将滑动轴承改为圆锥推力滚子轴承，将紧固螺栓的长度进行加长处理以达到降低刚度提高其疲劳强度的目的。关键词：中间齿轮；滑动轴承；圆锥推力滚子轴承；铰制孔用螺栓；交变载荷；冲击频率；疲劳断裂；疲劳强度中图分类号：TK422文献标识码：B文章编号：1000—6

2、494(2017)04—0034—04TheIntermediateDriveGearModificationandDesignofaCertainDieselEngineHOUHongqing(Navy’S4805Xiangshanshipyard，Xiangshan315718)Abstract：Thispaperanalyzesabouttheglidebeatingswhichwaswornawayearlyandthesupportframeboltwhichwassplituhifariousoftheintermediateshaftoftheinterm

3、ediategearinacertaindieselengine，andthenrefitsandredesignsthem：toturntheglidebearingstothethrustrollerbeatingstaper，lengthenthelengthofboltforcuttingdowntheraideurtostrengthenitsfatiguestrength．Keywords：intermediategear；glidebeatings；thrustrollerbeatingstaper；articulationholebolt；alterna

4、tingload；impactingfrequency；fatiguebreak；fatiguestrengthO前言某大型柴油机凸轮轴传动齿轮副，因其传动功率大、距离远，其传动功率达到80kW，在不能使用链传动的情况下，设计了大量中间传动齿轮，以便凸轮轴大功率的正常传递，由于该柴油机在设计过程中忽略了一些重要问题，所以导致后来中间传动齿轮不断出现问题。1故障现象主要故障现象表现如下：a．中间齿轮的铜套，即滑动轴承经常被过早损坏。b．中间齿轮轴的齿面被过早磨损。C．中间齿轮的支撑架的紧固螺栓异常断裂。作者简介：侯宏庆(1972一)，男，湖南石门人，高级工程师，主要从事船

5、舶动力、柴油机、卧式离心装置的研究、设计与维修工作。收稿日期：2017—03—16d．齿轮箱产生巨大的运行与冲击噪音。e．中间齿轮被彻底打碎。出现如此多的问题，对于用户来说是绝对不能接受的，一个成熟的产品怎么可能会有如此多的问题，而且该型柴油机因为其功率强劲被广泛应用在大型船舶上作为主要动力。那么作为柴油机的生产厂家，他们此时作何感想。因为此型柴油机是从前苏联引进的全套生产线，他们没有怀疑产品本身存在的问题，而是把问题的根源归结到用户没有定期对其齿轮间隙及螺栓的紧固情况进行检查。在昂贵的修理费面前，用户最终选择了彻查问题的根源。2传动齿轮的基本情况其凸轮轴传动齿轮副主要

6、包括七个齿轮，结构见图1，其中曲轴的齿轮为斜齿轮，中间轴的齿轮当然也为斜齿轮了，其它的齿轮为直齿轮。其齿轮齿数及相关情况见表1。从表1可以看出曲轴与第4期侯宏庆：某，趔柴油机中间传动齿轮的改装与设计1．曲轴齿轮2．中间齿轮3．枢轴支架4．紧固螺栓5．压紧套筒6．弹性齿轮7．惰齿轮8．凸轮轴齿轮9．鼓风机中间斜齿轮10．鼓风机斜齿轮11．柴油机机体图1凸轮轴传动齿轮副表1凸轮轴传动齿轮的齿数、转速和转动方向凸轮轴转速比为1：1，两者转向相同，可以计算出中间齿轴2的接触频率为533Hz。的，并且其冲击力的大小也是随着齿轮啮合角的变化而不断地交替变化的，而且柴油机每转一个角度

7、其扭矩也是在周期变化的，所以情况便更加复杂。按柴油机500r／min计算，每分钟在中间齿轮轴上产生32000次交变载荷，于是紧固中间轴枢轴2的螺栓5便也产生了32000次交变载荷，所以便快速疲劳。另外该柴油机为6缸2冲程直列结构式，所以曲轴每转动一周要经历6次燃烧冲击，从而又产生了另外6次大冲击，虽然有大型飞轮在平衡这6次大冲击，但是螺栓的疲劳还是非常敏感的，这样会使交变载荷隋况变得更为复杂。其中间齿轮的结构与紧固情况见图2。闺需1．柴油机机体2．枢轴3．滑动轴承4．中间齿轮5．M16×70铰制孔用螺栓6．枢轴支撑架7．枢轴压盖图2改装前