傳動比分析
變速傳動軸承由兩個推桿傳動機構(gòu)和一個異型軸承組成,影響其傳動比的是其中的傳動機構(gòu)。傳動機構(gòu)主要有三大部件:內(nèi)齒圈，傳動圈，偏心輪。偏心輪的齒數(shù)為Z3，因為偏心輪是單激波器，故Z3= 1。內(nèi)齒圈的齒數(shù)為Z1，傳動圈上的活齒數(shù)為Z2。通過改變Z1與Z2的齒數(shù)，可獲得不同的輸出轉(zhuǎn)向和傳動比。根據(jù)運動學(xué)中的相對運動不變性原理，采用"反轉(zhuǎn)法"來分析當改變Z1與Z2的齒數(shù)時，傳動機構(gòu)的傳動比和輸出軸的轉(zhuǎn)向。設(shè)內(nèi)齒圈的角速度為ω1，傳動圈的角速度為ω2，偏心輪的角速度為ω3。假想給整個活齒傳動施加一個與偏心輪大小相等、方向相反的附加角速度-ω3，則內(nèi)齒圈相對于偏心輪的角速度為ω1-ω3，傳動圈相對于偏心輪的角速度為ω2-ω3，二者之比為:(ω2-ω3)/(ω2-ω3)。
傳動軸承的應(yīng)用
傳動軸承在港口大型起重設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛。例如，上海振華港機公司生產(chǎn)的岸邊集裝箱起重機的滑輪多數(shù)都采用422XX系列的圓柱滾子軸承。貨物的起吊都是通過鋼絲繩受力進行動作的。鋼絲繩必須通過滑輪進行力的變向與分配，而軸承正是承載滑輪運行的主要部件。起升機構(gòu)的滑輪軸承主要是承受徑向、重負荷，用于高轉(zhuǎn)速。422XX系列的軸承為內(nèi)圈單擋邊圓柱滾子軸承，其擋邊結(jié)合滾子的特殊設(shè)計和表面處理，能產(chǎn)生良好的潤滑效果和減少摩擦，其中一個帶擋邊的套圈是與滾子和保持架組件連在一起的，可與另一個套圈分離，可以在一個方向作軸向定位，因此也便于安裝和拆卸。此類軸承可以允許因熱膨脹造成軸與軸承座之間有一定的軸向位移。由于軸向位移是在軸承內(nèi)發(fā)生，而不是產(chǎn)生在內(nèi)圈與軸或外圈與軸承座之間，因此當軸承在轉(zhuǎn)動時，摩擦并無明顯增加，可有效降低軸承的運行溫度，適合像起升機構(gòu)類似的高速動作。值得注意的是，在一些較早生產(chǎn)的港口起重設(shè)備的配置中，其滑輪并無端蓋的設(shè)置，這就使污染物、濕氣等極易進入軸承內(nèi)部，影響軸承的使用壽命。所有遇到這種情況時，可以選擇帶有密封圈或防塵蓋的軸承。
港口大型起重設(shè)備的小車機構(gòu)是非常重要的一個運行機構(gòu)，其相關(guān)軸承的應(yīng)用也十分關(guān)鍵。用于小車機構(gòu)的軸承主要是布置在小車的車輪裝配中。例如，上海振華港機公司生產(chǎn)的龍門式起重機小車車輪裝配一般都采用223XX系列的調(diào)心滾子軸承。由于此類調(diào)心滾子軸承是內(nèi)圈有雙列滾道，外圈滾道設(shè)計為球面滾道，滾子為鼓形的軸承，外圈滾道面中心與軸承中心一致，因此具有自動調(diào)心性能，且能承受軸與軸承座之間的角度誤差。即使由于在軸與軸承座之間有安裝誤差或軸有撓曲，使內(nèi)外圈產(chǎn)生傾斜的場合下亦能軸承的保養(yǎng)
軸承損壞的原因很多:超出原先預(yù)計的負載、非有效的密封、過緊的配合所導(dǎo)致的過小軸承間隙等。大體來說，有三分之一的軸承損壞源于疲勞損壞，三分之一是由于潤滑不良，三分之一是由于污染物進入軸承或安裝處理不當。疲勞是負載表面下剪應(yīng)力周期性出現(xiàn)所形成的結(jié)果。經(jīng)過一段時間后，這些剪應(yīng)力便引發(fā)微小的裂紋，然后漸漸地延伸至表面。當滾動件經(jīng)過這些裂紋后，便有裂塊脫落，形成所謂的剝皮現(xiàn)象。隨著應(yīng)力的增加及裂塊的增多，導(dǎo)致剝皮面積的蔓延。這種破壞形式的過程通常會持續(xù)很長一段時間，其明顯可見的階段是在噪音及振動增加的時候。因此，在軸承完全破壞前，它提供使用者足夠的時間發(fā)現(xiàn)它并進行更換。對于港口大型起重設(shè)備，如岸邊集裝箱起重機、龍門式起重機，其主起升機構(gòu)、小車機構(gòu)的軸承更換周期一般為25000h，門座式起重機大車機構(gòu)、變幅機構(gòu)的軸承更換周期一般在6300~10000h。其具體更換時間取決于軸承實際的使用情況與保養(yǎng)狀態(tài)。
軸心的歪斜會導(dǎo)致機器各部位出現(xiàn)故障，特別對于港口大型起重設(shè)備，其各機構(gòu)的基本原理都是由電動機輸入給減速箱增大扭矩再輸出給各傳動件。所以在運行機構(gòu)各部件的排裝中，中心線的調(diào)整尤為重要，正確的對心工作是預(yù)防保養(yǎng)工作中非常重要的一環(huán)?；镜牟粚π男褪接袃煞N，一種為平行式，一種為角度式。然而實際的情況通常是這兩種型式的組合。歪斜的軸心會產(chǎn)生一彎矩。此彎矩會在驅(qū)動單元與被驅(qū)動單元內(nèi)的軸承產(chǎn)生反作用力。由于不對心所增加的約20%負荷將降低軸承壽命的50%。另外一種后果即是油封的磨耗，隨而導(dǎo)致污染物進入軸承或漏油，帶來軸承的損壞危機。因此，正確的對心工作可改善軸承與油封的使用壽命。對于高能耗的港口大型起重設(shè)備而言，可減少振動、噪音及能源的消耗。中心線的調(diào)整常運用千分表等工具。對于港口大型起重設(shè)備的電機、減速箱等傳動件的排裝，一般將端面跳動量控制在0.1mm以內(nèi)，徑向跳動量控制在0.05mm以內(nèi)。
