论文投稿_医学论文投稿_核心期刊,职称论文投稿发表_论文部落

　　摘要：论述了更好利用压力润滑，有效提高减速机的热功率的优化设计方法。本文分析减速机齿轮传动中更有效传递热功率的最佳方法--利用压力润滑。推出了压力润滑的很高使用价值。

　　关键词：压力润滑；热功率；泵；电机；过滤器；冷却器；单向阀

　　引言

　　众所周知减速机的热功率是指在减速机在应用的机油油温稳定在某一极限温度时，减速机所能连续传递的最大功率。在指定环境温度、油温下，每台减速机连续传递的最大实际功率一定小于相应地额定热功率。若运行功率大于相应的热功率怎么办？运用压力润滑能有效提高减速机的热功率。减速机供油困难（例如摆脚）时，如何润滑减速机的各运行元件呢？运用压力润滑是最佳方案。

　　1.压力润滑设计原理

　　压力润滑系统的作用是提供减速机需要的冷却功率和润滑功率。设计的压力润滑系统是要把应用在减速机中的机油调动起来，经过吸油、过滤、冷却、再分流到相应的所需部位润滑、冷却，这样就达到了提高减速机热功率的目的。

　　2.压力润滑设计结构

　　经过无数次的实践，结合流体力学，研究流体传动及控制的原理，分析减速机的结构和运行方式，提出了应用在减速机中的压力润滑设计结构（如下图）。此结构的设计是使油路和冷却器串联，此油路能够保证压力润滑系统在所有条件下都正常向减速机供油，流动的机油温度，黏度都符合要求，并且管路不堵塞。考虑到过滤器可能发生损坏堵塞，从而设计了溢流旁路与过滤器支路并联，保证在紧急情况下给减速机供油。

　　2.1减速机中压力润滑的油是有一定的黏度、压力、温度、速度的流体，为了使压力润滑能正常运行首要的任务是选好吸油的电机和泵。

　　2.1.1泵的选型

　　如何选好合适的泵，让它抽上来的油适合减速机正常运行呢？这就要选择好泵的如下几个关键技术参数：

　　（1）泵的功率要满足系统所需额外功率的要求。泵的功率主要体现在泵的流量 ，实际设计要选择下面两者中大者。

　　①考虑减速机的整体，包括箱体的散热面积及入轴高速运行时轴承发热，齿轮反复的啮合时在啮合处发热等影响因素，减速机的额定热功率不能满足客户所需的运行功率，需要油冷却产生额外冷却功率。

　　2.1.2电机的选型

　　电机的选型原则是要求电机的功率满足泵所需要的功率；满足泵扬程的吸油能力；满足泵提供系统需要的最大压力。电机的选型的技术参数主要以泵的数据为主，如：泵的转速；泵所需功率，以安装方式，防护等级等为辅。现在以压力润滑模块KF80API6F中电机的选型为例：（KF80 在润滑系统中所用电机的选型）

　　2.2过滤器的选型

　　减速机箱体内的机油流动过程中一定会进入杂质的，杂质影响了机油的正常流动。为此，压力润滑系统引进了过滤器——去杂质，净化油，得到一定过滤精度的机油。以SEW压力润滑系统对过滤器的要求为例：

　　2.2.2过滤器的性能：在指定流量，指定压力下通过过滤器的润滑油的压降小于1bar。在压力润滑系统启动的时候，由于润滑油黏度很高，导致过滤器上下游压差很大，过滤器旁通阀打开，润滑油不完全通过过滤器滤芯。在正常工作时候，系统中润滑油的黏度会在40cSt～200cSt 范围内变化，要保证通过过滤器的润滑油中的颗粒大小小于25μm，过滤器压力损失小于1bar。

　　压差计算：①过滤器在工作状态下，其上下游的压差计算。润滑油完全经过过滤器滤芯，其上下游的压差可以由厂家提供的压降图计算得到（见下面的例子）②过滤器在报警状态下，其上下游的压差计算。报警状态下，旁通阀开启之后，上下游压差就等于旁通阀开启压力。确保减速机在过滤器损坏堵塞时，减速机不缺油，过滤器本身也有旁路（短时间不过滤，供油）。在压差大于旁通阀设定值时，润滑油不通过滤芯，直接通过旁通路通过过滤器。现在以压力润滑模块KF80API6F中Donaldson过滤器的选型为例：过滤器压力损失计算公式：

　　2.3冷却器的选型

　　减速机运行中相关接触元件磨擦生热，使其温度升高。箱体内的机油流动，这温差引起了热量交换：机油带走了发热点的热量，使其温度降低；同时机油本身的温度升高。机油的温度怎样才能减下来呢？压力润滑系统引入了冷却器。

　　冷却器是把热量从一种介质传给另一种介质的设备。冷却器包括两种：水冷却器和空冷却器。用哪一种冷却器是由减速机的应用场所决定的。应用场所用工业用水方便时多用水冷却器，此冷却器应用广泛。应用场所用工业用水不方便，但空间比较清洁，空气流通畅通就用空冷却器。

　　冷却器的选择需要的参数：

　　润滑油的进口温度：轴承厂家（FAG）推荐的轴承长时间工作温度为70℃，可以作为进口温度。

　　润滑油的出口温度（要求的冷却后的温度）：一般SEW减速机要求，冷却模块能降低15℃的能力，70-15=55℃可以作为润滑油出口温度。

　　2.4单向阀的应用

　　从压力润滑原理图中可以看到单向阀不能不加。如果不添加单向阀，在过滤器支路受阻，没有及时报警时，会导致滑油路损坏。单向阀工作原理：

　　3.结论

　　实践证明，利用压力润滑，有效提高减速机的热功率是实际可行的，它弥补了一般减速机齿轮传动的很多不足，能获得令人满意的传递功率效果。

　　致谢：SEW工业减速机（天津）有限公司的各位领导大力的指导和协助。

　　参考文献：

　　[1]《机械设计手册 新编软件版2008》，2008.5

　　[2]《机械设计基础》.大连工业大学出版社.

　　[3]《中国机械设计资料库》.资料网站.

　　[4]《流体传动及控制》.西北工业大学出版社.

　　[5]《液压传动手册》.清华大学出版社.