¿Qué instituto de diseño puede diseñar el plano de construcción e instalación del dumper? En vista de las características de trabajo del sistema de transmisión de carga pesada y baja velocidad del volquete de tres vehículos, como carga pesada, gran impacto, baja velocidad y entorno de trabajo hostil, el diseño inverso del engranaje abierto de baja velocidad y carga pesada se propone utilizando el método de transformación de diseño inverso. A través del diseño inverso, se localizó el diseño de parámetros del par de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada del camión volquete Drafu, extendiendo la vida útil del par de engranajes y el ciclo de reemplazo de piezas. Palabras clave: Dumper de tres vagones; Sistema de transmisión; Baja velocidad y carga pesada; Número de clasificación de dibujo en diseño inverso: U653.92 Código de identificación de archivo: B El diseño inverso se basa en información relacionada de cosas conocidas (hardware, software, información gráfica, etc.). .) Buscar diseños innovadores que sean científicos, técnicos y económicos. ), rastrear la base científica de esta información, digerirla y absorberla por completo, y recrearla sobre esta base. Desde la perspectiva de la tecnología de ingeniería, las categorías de objetos de diseño de ingeniería inversa se pueden dividir en ingeniería inversa física e ingeniería inversa de datos técnicos. La demanda inversa física se refiere a la demanda inversa bajo las condiciones del producto y el equipo mecánico existente, que pertenece al modo de introducción de hardware. Con el objetivo principal de aplicar o ampliar la capacidad de producción, analizar la tecnología proporcionada por el objeto y compararla con datos relevantes para comprender con precisión las ventajas y desventajas de la tecnología proporcionada por el objeto, y luego reemplazar el principio de conversión con un "mecanismo homomórfico". Mejorar la tecnología física Transformar para mejorar y reinventar para desarrollar tecnología física más avanzada. Es un proceso de comprensión y reproducción de objetos reales o de reproducción creativa de objetos reales. 1Antecedentes en tecnología de ingeniería inversa: el volquete de tres vagones tipo O utilizado en el puerto de Qinhuangdao fue diseñado por la empresa Drafu de Estados Unidos. Como equipo clave para descargar carbón en el muelle, la longitud total de la plataforma del volquete es de 36 mm, la distancia entre los dos anillos de los extremos es de 24 mm y el diámetro del borde exterior del anillo del extremo es de 9,8 mm. El riel del anillo en el borde exterior de cada anillo del extremo está sostenido por dos juegos de ruedas de soporte, como se muestra en la Figura 1. Se utiliza la potencia de entrada de dos motores y cada uno es desacelerado por un reductor. Los engranajes son componentes clave de todo el sistema de transmisión mecánica. Debido a la influencia de los materiales, la precisión del mecanizado, el proceso de tratamiento térmico, los parámetros geométricos y las condiciones de trabajo, los engranajes abiertos sufren un desgaste abrasivo severo, lo que hace que el espesor de los dientes se vuelva más delgado, lo que provoca roturas y fallas de los dientes. 1 vagón de tren; 2 cuerpo del rotor del volquete; 3 rodillos; 4. engranaje abierto en el lado del eje de salida del reductor; 5 - vía circular terminal; 6 corona dentada de accionamiento Figura 1 Volquete de tres vagones en funcionamiento Figura 2 Parámetros inversos del engranaje original Análisis de pares Para resolver completamente los problemas existentes en la aplicación de pares de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada en el sistema de transmisión de volquetes de tres rotores, los engranajes grandes y pequeños se modificaron en el país. Se realizó una investigación in situ sobre el par de engranajes abiertos del sistema de transmisión y se propuso un plan de transformación técnica. Con base en los datos del estudio y las condiciones técnicas, especificaciones y requisitos del camión volquete, se diseñó y fabricó un par de engranajes domésticos. A partir de la recopilación de dibujos e información relevantes, los diseñadores realizaron mediciones y análisis in situ de las dimensiones geométricas del par de engranajes. El par de engranajes original adopta los estándares de engranajes estadounidenses y se convierte en un sistema modular. Los parámetros del par de engranajes original se enumeran en la Tabla 1. Tabla 1 Comparación de parámetros entre el par de engranajes original y el nuevo par de engranajes La nueva rueda dentada, la rueda dentada original, el engranaje grande, el piñón y el piñón tienen un diámetro de cilindro exterior de φ10050.42φ575.36φ10058. 47φ539.62. Material 34CrNiMo20CrNi4 aleación de acero fundido 20CrNiMo módulo 252521.665438+. 721.6147 Número de dientes 4002146423 Ángulo de presión 20° 20° 25° Ángulo de hélice 10,5 10,5 10 10 Dureza Endurecimiento por inducción. 5438+0.6 Distancia entre centros 5262.55263.17 Relación de transmisión 19.047620.17393 Diseño inverso del par de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada El diseño inverso del par de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada debe cumplir las siguientes condiciones: La función del Sistema de transmisión del dumper y su relación con el par de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada. Las dimensiones de conexión del par de engranajes no deben cambiarse. Los engranajes deben ser engranajes de cara dura. Tanto los engranajes grandes como los pequeños adoptan tecnología de superficie dura, forjados de acero para engranajes de alta resistencia y alta calidad, rectificado, carburación y enfriamiento de engranajes de alta precisión, y los parámetros y la estructura del engranaje se optimizan por computadora. Modifique el perfil de los dientes y la longitud de los dientes de todos los engranajes, corrija la hélice del piñón y afile los engranajes. De acuerdo con los requisitos técnicos de la superficie del diente duro, el grado de precisión del engranaje es el nivel 6 de GB/T10095-1988. La capacidad de carga integral de los engranajes con superficie de dientes duros es de 3 a 5 veces mayor que la de los engranajes templados y revenidos con superficies de dientes semiduros y los engranajes blandos. Tiene poco ruido, alta eficiencia de transmisión y alta confiabilidad. 3.1 Medidas de diseño Para facilitar la producción y el mantenimiento de piezas de repuesto y reducir los costos de fabricación, se deben adoptar estándares de engranajes chinos en el diseño, por lo que los estándares de engranajes estadounidenses se cambian primero a estándares de engranajes chinos. (1) Resolver el problema de los dientes rotos. En el diseño innovador, se adopta el método de aumentar el módulo de engranaje y desplazamiento positivo para mejorar la resistencia a la flexión de los dientes del engranaje y resolver el problema de los dientes rotos del par de engranajes. (2) Resolver problemas de picaduras y pegado. El piñón está hecho de acero carburizado de aleación de alta calidad 20CrNi4 y el engranaje grande está hecho de 34CrNiMo, que se templa después del fresado en desbaste. Aumentar la rugosidad y dureza de la superficie del diente puede mejorar la resistencia al desgaste, reducir el desgaste y garantizar que la vida útil de los engranajes grandes y pequeños cumpla con los requisitos. La precisión del engranaje se fabrica de acuerdo con la norma nacional 7-7-6. (3) Cumplir con los fundamentos de la transmisión del par de engranajes del dumper original y las dimensiones de ensamblaje y conexión de los engranajes grandes y pequeños y los componentes relacionados, y básicamente no cambiar la distancia central del par de engranajes original. (4) Elaborar modelos de diseño de engranajes grandes y pequeños con anticipación, realizar pruebas de engrane reales y confirmar las condiciones de engrane. (5) Parámetros básicos de diseño. El diámetro del círculo de la punta del diente del engranaje grande era originalmente φ 10058,47 mm, y el nuevo diseño es φ 10050,42. El diámetro se reduce en 8,05 mm, la relación de transmisión I = 20,1739 y la relación de transmisión del nuevo diseño I = 19,0476.

En teoría, se debe calcular la vida útil de los engranajes abiertos, pero no existe un método de cálculo factible generalmente aceptado a este respecto para calcular la resistencia a la flexión de los dientes del engranaje después del desgaste para garantizar la capacidad de carga de los engranajes abiertos. Para condiciones de baja velocidad y carga pesada, la resistencia de contacto de la superficie del diente debe calcularse al mismo tiempo. Factor de seguridad de la resistencia a la flexión del par de engranajes: (1) Entre ellos: SF - factor de seguridad de la resistencia a la flexión; - valor básico de la resistencia a la fatiga por flexión del material del engranaje; - valor calculado de la resistencia a la fatiga por flexión del material del engranaje; del cálculo de la resistencia a la flexión;—coeficiente de sensibilidad relativa del filete de raíz;—coeficiente de condición relativa de la superficie YX—coeficiente de tamaño para el cálculo de la resistencia a la flexión; Descúbrelo: puestos de comida grandes, puestos de comida pequeños. Factor de seguridad de la fuerza de contacto del par de engranajes: (2) En la fórmula: SH - factor de seguridad de la fuerza de contacto; - tensión límite de fatiga de contacto del engranaje de prueba - valor calculado de la resistencia de contacto de flexión del material del engranaje; ZN - coeficiente de vida de la fuerza de contacto; cálculo ZLVR ——Coeficiente de influencia de la película de aceite lubricante ZW - coeficiente de endurecimiento por trabajo ZX para el cálculo de la resistencia de contacto; Descúbrelo: puestos de comida grandes, puestos de comida pequeños. Vida útil del diseño del engranaje: 8 años para el engranaje grande y 5 años para el engranaje pequeño. Calidad de la superficie del diente: rugosidad de la superficie del diente del engranaje pequeño 1,6, dureza de la superficie del diente 3,2; HRC58 del engranaje pequeño, HB350-376 del engranaje grande. Estándar base de diseño: GB/T10095-1988 3.2 Medidas de proceso (1) Tecnología de procesamiento de piñón. Para cumplir con los requisitos técnicos de dureza y rugosidad de la superficie del diente en el dibujo de diseño, se utiliza un proceso de procesamiento de cementación y enfriamiento seguido de raspado fino. Después del procesamiento, el extremo del diente del piñón se modifica para mejorar el rendimiento del engrane. (2) Tecnología de procesamiento de engranajes empalmados. El enfriamiento y revenido después del mecanizado en desbaste y el revenido después del fresado en desbaste se adoptan para mejorar las propiedades mecánicas del material del engranaje. Para garantizar la precisión del procesamiento, se utilizan máquinas herramienta de alta precisión y fresas de nivel A para el procesamiento. Debido al gran coeficiente de desplazamiento, para tallar completamente el engranaje, se utiliza el método de fresado con cortador en tándem para evitar el corte incompleto del engranaje grande sin alargar la fresa. Después del tallado de engranajes, gire la cinta de inspección de instalación y alineación en el círculo exterior y la superficie del extremo de referencia como referencia de instalación. (3) Prueba de rodadura. Después de mecanizar el engranaje grande, use la superficie de contacto del marco de soporte del eje del cortador como punto de referencia para apretar el engranaje pequeño, verifique y mida la distancia central real cuando el par de engranajes engrana con el engranaje grande y realice una prueba de funcionamiento para verificar el condición de engrane del par de engranajes. (4) Ensayo de fabricación y engrane de probetas. Se produjeron dos modelos de engranajes con un módulo de 3, el mismo número de dientes y el mismo coeficiente de desplazamiento que los engranajes grandes y pequeños originales. La prueba de engrane se realizó en el banco de pruebas para confirmar que la transmisión era estable y la condición de engrane. bien. 4 Instalación, depuración, prueba y operación de prueba del nuevo par de engranajes 4.1 Instalación: Desmontar el engranaje original e instalar el nuevo par de engranajes, el izado es un paso muy importante. Apoye dos gatos de 50 pulgadas en la raíz de la viga inferior del volquete, luego use una viga de acero en I para fijar ambos extremos del disco del rotor y luego retire el acoplamiento de engranajes para separar el piñón impulsor de la cremallera en arco del rotor. disco de engranaje grande. Después de quitar el viejo engranaje grande, descubrí que solo había dos pasadores de posicionamiento. Basado en la experiencia de instalación de engranajes grandes domésticos y el diseño de engranajes nuevos, se decidió cambiar a cuatro pasadores de posicionamiento. Los 52 orificios del nuevo engranaje están estrictamente controlados por la plantilla, por lo que la instalación y el cierre son muy suaves. 4.2 Depuración: Alinee el engranaje grande como de costumbre e instale el engranaje pequeño para la transmisión. Para evitar que la transmisión de engranajes pequeños aumente el error de alineación del engranaje grande. En la situación real en la que el peso total en el rotor es superior a 100, el ajuste del engranaje grande se realiza mediante la rotación lenta del engranaje pequeño. El descentramiento radial del engranaje grande se ajusta mediante el gato. Es decir, cuatro gatos están distribuidos uniformemente entre el rotor y el borde del engranaje grande. Encuentre la línea circular. Los valores de descentramiento axial y radial del engranaje grande deben ajustarse tres veces para ser calificado. 4.3 Verifique que la desviación de descentramiento circular del engranaje ensamblado no sea superior a 0,5 mm y que la desviación de descentramiento de la cara del extremo no sea superior a 0,63 mm. El espacio alrededor de la superficie de la junta de brida del engranaje grande sea de 0,08 mm y la galga de espesores. no está insertado. El juego promedio es de 4,2 mm, el juego promedio es de 8,76 mm, la longitud de los dientes de engrane del engranaje es del 90 %, la altura es del 50 %, la posición de contacto está cerca del círculo primitivo y la condición de engrane es buena. 4.4 Operación de depuración Según las acciones de depuración, la operación es fluida y se escucha el sonido de la transmisión. En comparación con otros camiones volquete, la temperatura de la superficie de los dientes es baja, el ruido es bajo y la vibración del rodamiento se encuentra en un estado ideal. Se puede ver que el par de engranajes tiene alta precisión de mecanizado, buen engrane de engranajes, coordinación adecuada de varias piezas durante la instalación y depuración, pequeño error de concentricidad en la pieza de transmisión y buena calidad general. Conclusión El par de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada del camión volquete Drafu nunca se ha fabricado en China, y la tecnología de fabricación clave de este par de engranajes aún no se ha dominado. En el diseño inverso de este tipo de par de engranajes, el diseñador obtiene los parámetros principales del par de engranajes original mapeando el par de engranajes original, convirtiendo el estándar de engranaje y analizando los datos relevantes. Sobre esta base, se propusieron métodos de diseño innovadores, selección de materiales y soluciones de procesos de fabricación adecuados a las condiciones nacionales. Finalmente, se diseñó con éxito la ingeniería inversa y la fabricación del par de engranajes abiertos de baja velocidad y carga pesada del camión volquete Drafu. El nuevo par de engranajes tiene un diseño razonable, alta precisión de mecanizado, buenas condiciones de engrane, coordinación adecuada de varios componentes durante la instalación y depuración, operación en línea estable, mejor aumento de temperatura, ruido y otros indicadores que el par de engranajes original, y sin ruidos o anomalías anormales. fenómenos. El nuevo par de engranajes ha estado funcionando de manera segura durante más de un año. Ha aumentado las horas de funcionamiento del dumper, ha reducido el tiempo de inactividad, ha extendido la vida útil del par de engranajes y el ciclo de reemplazo de piezas y tiene considerables beneficios económicos y sociales. Referencias [1] Comité editorial del manual Gear. Manual de marcha[M]. Beijing: Machinery Industry Press, 2000. [2] Qu, An Zijun, Qu Zhigang. Principios de innovación de mecanismos [M]. Beijing: Science Press, 2001. [3] Yang Hong, Wei Xin.