压力机大型焊接齿轮结构设计和制造.pdf

文章编号 ：1672—0121(2013)04—0046—04 压力机大型焊接齿轮结构设计与制造 何彦忠 ，胡志梅 21黄建 民 - (1．江苏扬力集 团精密机床研 究所 ，江苏 扬州 225127； 2．江苏扬力集 团重 型机床研 究所 工艺科 ，江苏 扬州 225127) 摘 要 ：为推 广 焊接 大 齿轮设计 与制造技 术 ，以我公 司 6300kN压 力机 采用 的大齿 轮为 例 ，详 细 阐述 了焊 接大齿轮从设计 、校核到焊接 、机7S~_T-的关键技术与方法 。对于焊接大齿轮 的有 限元校核计算法 、焊缝结构 、 材料焊接性 能 、焊接工艺 、施焊要领作 了详细讲解 ，为此类焊接大齿轮 的设计 与制造提供 了可靠 的设计依据 和参考模板 。 关键 词 ：机械 制造 ；压力机 ；齿 轮 ；焊 接工 艺 ；有 限元 中图分类 号 ：TG315．5 文 献标识 码 ：A 0 引 言 有 唯一性 ，即一套木模 型只能针对一种或少数几种 在机械压力机传动系统 中，齿轮传动是主要 的 零件结构 ，但从实 际生产来看 ，压力机 的生产逐步转 动力传递方式 。传 统 的大齿轮采用铸造结构 ，所用材 变为个性化定制生产 ，这样使木模 型 的利用率极大 料主要有铸钢 、铸铁 、球铁 。对于低速压力机来说 ，这 降低 。压力机 的个性化生产对于焊接件零件并没有 类齿轮从结构 以及 强度方面可 以基本满 足使用要 多大影 响 。为克服 压力机 的个 性化 改型生 产 引发 的 求 ，但是应用于高速重载压力机上 ，铸造齿轮 的强 铸造大齿轮这一系列缺 点 ，经研 究证 明采用铸件 、锻 度 、耐磨性 、抗齿面点蚀 、抗疲劳 以及使用寿命等综 件 、板材复合成形制造工艺能较好地解决传统铸造 合性 能方面会相对较差 ，且存在铸造缺 陷 。此外 ，对 大齿轮在制造工艺 中所存在 的问题 ，从而大大减少 于铸造大齿轮还有一个 显著缺点是铸造前需要先做 整机生产周期 ，完全满足 当前压力机个性化定制 改 木模 ，再用木模制造 出砂 型 ，然后才 能浇铸成型 ，这 型生产 的工艺需求 。 就使齿轮制造周期 中不得不增加木模 的制造 时 间和 砂 型 的制造 时 间 ，制造 周期 明显加长 ；同时 ，木 模 具 1 焊接 大齿轮 结构设计与校核 以我公 司 6300kN压力机使用大齿轮为例 ，该 收稿 日期 ：2012—08—10 大齿轮需要承受重载冲击和传递大扭矩 ，根据初始 作者简介：何彦忠(1983一)，男，硕士，工程师，从事机械压力机结构及 设计数据 ，结合 《机械设计手册》经验计算公式 ，初步 传动研发设计 计算大齿轮模数 m=22，齿数 z=80，齿宽 b=250ram。结 [5】俞新陆，主编．液压机现代设计理论[M E京：机械工业出版社． [7] 范玉林，等．45／50MN快锻油压机液压系统设计分析J【】．锻压装备 [6]韩 泓．双动铝挤压机液压定针控制技术 [J】．锻压装备与制造技 与制造技术，2011，46(5)． 术，2012，47(3)． andsimilarmachines 42CrMo和 Q235一A虽 同为珠光体钢 ，但 因其含 碳量和合金元素含量差别很大 ，焊接性能有较大 的 差异 ，所 以仍然属于异种钢焊接 。不 同珠光体钢焊接 时 ，焊接材料 的选择原则是焊缝强度应达到与强度 较低 的母材等强 。为 了改善组织性 能 ，消除或减小焊 接残余应力 ，促使扩散氢逸 出以防止产生冷裂纹 ，焊 (a)齿圈与轮辐焊缝图 (b)轮辐与筋板焊缝图 接后应立 即进 行 回火处理 。