May 27, 2021
引言
消防車是消防部隊滅火抗(kàng)災、搶險救援的主要(yào)作戰裝備。罐類消防車消防(fáng)泵的驅動、舉高類消防車支腿的展(zhǎn)開與臂架的舉(jǔ)升,都須通(tōng)過取力器將發動機的輸(shū)出動力傳遞(dì)到消防裝置。消防泵的性能優劣決定了消防車的性能。粉末冶金齒輪較之普通(tōng)合金齒輪製造成本低、精度更高、耐磨性更好、抗疲勞性更強,具有良好的耐(nài)高溫和耐蝕性。
該文(wén)將粉末冶金齒輪應用在消防車取力器(qì)上,分析了影響(xiǎng)傳(chuán)動(dòng)齒輪的效率,並做了粉末冶金溫壓斜齒輪和合(hé)金斜齒輪傳(chuán)動效率對比試驗,試驗結果表明: 粉末冶金溫壓(yā)斜齒輪綜(zōng)合性能比合金斜齒輪更為優越,更(gèng)適合取力器傳動,具有廣闊的應(yīng)用(yòng)前景。
1、消防車取力器結構(gòu)形式
取力器是通過齒輪傳(chuán)動傳遞動(dòng)力(lì)的裝置。根據安裝位置和作用的(de)不同,消防車用(yòng)取力器的取力方式大體分(fèn)為 5 類: 變速(sù)器上蓋取(qǔ)力、變速器副軸取力、全功(gōng)率取力、傳動(dòng)軸取力和側取力。
工作(zuò)原理(lǐ): 從變速器軸(zhóu)上直接取力,輸出主動力至車(chē)輛變速(sù)器,通過中間軸的齒輪驅(qū)動輸出軸(zhóu)旋轉(zhuǎn)而輸出第二動力(lì)源到消(xiāo)防裝置。這種形式的(de)取力器潤滑方便,全功(gōng)率輸出,因而傳(chuán)輸功率大,傳遞效率高,性能可靠,易於實現(xiàn)消(xiāo)防車的雙動功(gōng)能,可以實現邊行駛邊噴水(shuǐ),適用於大噸位的罐類消防車和聯用類消防車等。
在取力器結構中,齒輪是傳動係統中最關鍵的(de)部件。取力器傳動(dòng)功率大,高負載,發(fā)熱量大,采用合理的齒輪設計,能提高(gāo)傳動(dòng)性能,增加使用壽命,降(jiàng)低使用成本。
該文采用粉(fěn)末(mò)冶(yě)金溫壓斜齒輪傳動,其良好的性能完全能滿足取力器的性能要求,並提升使用壽命。
2、粉末冶金溫壓斜齒輪製造工藝
粉末冶金溫(wēn)壓成形技(jì)術能以較低的(de)成(chéng)本製造出高密度的粉末冶金零件,保持了傳統粉末冶金工藝無切削加工的特(tè)點(diǎn),與常規鍛坯機械加工相比(bǐ),可減少工序,節約原料(liào); 同時,大大改善粉末冶金材料的力學性能,特別是象齒輪類等輪廓較複雜的粉末冶金結構零件,經濟尤顯突出。
粉末冶金齒輪與合金(jīn)鋼齒輪的(de)毛坯質量、零件質量和材料利用率對比見表 1。合金鋼齒輪的加(jiā)工餘量大,浪費材料,切(qiē)削加工過程(chéng)中消耗大量能(néng)源(yuán); 粉(fěn)末冶金無切削加工,材料利(lì)用率高(gāo)。由表 1 可(kě)以看出粉末冶金齒輪比合金鋼(gāng)齒輪的材料利用率高約 60% ,其機加工費用僅為傳統加工(gōng)方法的 1 /4,總(zǒng)生產成本比合金鋼齒輪的生產成本降低 40% 左右。
3、取力器齒輪係統傳動效率(lǜ)試(shì)驗研究
齒輪傳動(dòng)裝置的功耗有(yǒu)兩個重要的來源(yuán),即齧(niè)合損失、軸承(chéng)及油封等處的功率損失(shī),而其中具有決定性的當然是齧(niè)合(hé)損失。在當今機械工業各領域中,都非常(cháng)重視對齒(chǐ)輪傳動(dòng)效率的研究,如能將(jiāng)齒輪傳動裝置的效率提高哪怕 1% ,也具有十分重要(yào)的意義。
對在消(xiāo)防車取力器中的粉(fěn)末冶金溫壓斜齒輪的傳動效率特性的研究,分析齧合過程中的動態(tài)性能,指導設計高效的(de)齒輪傳動裝置,具有重(chóng)要的意義。該(gāi)文擬進行 38CrMoAl 合金斜齒輪與粉末冶金溫壓斜齒輪傳動效率對比試驗,找出材料因素在傳動效率上的影響。
4、結論
1)消防車取力器整體性能取決於(yú)齒輪傳動性能,傳動效率是非常重(chóng)要的性(xìng)能指標(biāo)。粉末(mò)冶金溫壓斜齒輪材料的孔(kǒng)隙可以用作儲(chǔ)存潤滑油的(de)容池,在摩擦過程中,儲存在一定孔(kǒng)隙中的潤滑油始終保證了摩擦副之間潤滑膜的形成,改善了(le)摩擦副的(de)潤滑狀況,減輕黏著磨損,起到自潤滑作用,摩擦係數比 38CrMoAl 材(cái)料的要(yào)低(dī),粉末冶金(jīn)斜齒輪具(jù)有很高的傳動效率。
2)傳動效率試驗(yàn)證明了粉末冶金斜齒(chǐ)輪是(shì)一種性(xìng)能(néng)優良(liáng)的齒輪。在相同的工況下,粉末冶金溫壓斜齒輪的傳動效率(lǜ)比合金斜齒輪要高1% ~4% 。
來源:愛(ài)學術
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