1 GE788电动轮自卸车轮边减速机构

　　1.1组成
　　GE788电动轮自卸车轮边由1个太阳轮、3个大行星轮、3个小行星轮、1个内齿圈组成，是典型的具有1个内啮合和1个外啮合的NW行星齿轮构，其中太阳轮本身浮动，太阳轮的一端通过(tōng guò)花键套和电枢轴连接，另一端依靠与3个沿圆周均布的大行星轮啮合自动定位，同时保证适当的啮合侧隙及齿顶间隙。大、小行星齿轮通过热套过盈配合成为一体的双联行星齿轮。3个大行星轮由太阳轮驱动，大行星轮安装在机架的轴承上，3个小行星轮与扭力管的内齿圈相啮合。扭力管与轮毂靠螺栓连成一体，其整体在两个大型向心推力轴承上绕机架转动。轮毂给轮胎提供了安装表面。
　　1.2 工作原理
　　GE788电动轮强制通风的直流电机将电能转换成机械能，机械能通过NW行星轮系减速机构传送到轮毂上。由直流电机带动太阳轮旋转，太阳轮带动3个大行星轮旋转，并通过与大行星轮同轴的小行星轮带动扭力管上的内齿圈转动，再经轮毂最后带动车轮转动.在电动轮自卸车运行中，施加到每个轮电机部分的电能，随着电枢对行星轮等减速齿轮（Gear）的驱动而变成机械能，电机扭矩通过NW行星轮系的减速而放大。
　　2 NW行星轮系减速机构的特点
　　（1）最为显著的特点是在传递动力时可以进行功率分流。
　　把3个完全相同的大行星轮均布在太阳轮周围来共同分担载荷，因而每个齿轮所受的载荷较小，相应齿轮的模数就可减小。
　　（2）合理应用了内啮合。内啮合与外啮合相比，中心距小，结构紧凑(terse)。凹齿面和凸齿面接触，齿面承载能力大，重合度大，滑动率小。
　　（3）共轴线式的装置。输入轴与输出轴共轴线，使这种装置在长度方向的尺寸大大缩小。
　　（4）比大。NW行星轮系减速机(Retarder)构，利用少数几个齿轮的"啮合（niè hé） "，就可以得到很大的比。
　　（5）效率(efficiency)高。NW行星轮系采用的对称（symmetry)分流结构具有3个均匀分布的行星齿轮，使作用于太阳轮和机架轴承中的反作用力相互平衡，有利于提高效率，其效率可达0.97~0.99.
　　（6）平稳，抗冲击和振动的能力强。由于采用3个相同的行星轮，均匀分布在太阳轮周围，从而使行星轮与机架的惯性力相互平衡。同时也使参与啮合的齿数增多，故NW轮系平稳，抗冲击和振动能力强，工作可靠。
　　3 GE788轮边NW行星轮系的均载机构
　　采用可以补偿制造和装配误差的太阳轮浮动，使各行星轮实现均载，不仅设计合理，而且机构简单可靠。
　　3.1工作原理
　　太阳轮浮动最显著的特点是太阳轮没有固定的径向支承，太阳轮一端通过花键套和电枢轴连接，另一端依靠3个沿圆周均布的大行星轮啮合自动定心，在受力不平衡的条件下能够做径向游动（即浮动），以使各行星轮均匀分担载荷。行星齿轮减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。随着减速机行业的不断发展，越来越多的企业运用到了减速机。均载机构工作原理：由于基本构件的浮动，使3种基本构件上所承受的3种力2F
　　T、Fbtc
　　A、Fbtcb各自形成力的封闭等边三角形，形成三角形的各力相等，达到均载的目的。
　　3.2太阳轮浮动的特点
　　太阳轮质量小、惯性小，太阳轮同时和3个行星轮啮合，载荷循环次数最多，受力大，受力越大浮动越灵敏，均载效果也就越好。机构简单可靠、容易制造、通用性强。
　　质量轻的太阳轮，惯性力也小，在NW行星轮系的件中，唯独太阳轮的质量最轻，所以说对太阳轮浮动效果最好。尤其当行星轮数量等于3个，应用于中、低速行星轮时，浮动的效果最好。太阳轮浮动既能降低载荷的不均衡系数，又能降低噪声、提高运转的平稳性和可靠性，因而在矿用电动轮自卸车轮边中得到广泛(extensive)的应用。国内外电动轮自卸车轮边中，全部采用的是太阳轮浮动的均载机构。
值得注意的是，有了均载机构可以补偿制造误差，并不等于就可以随意降低齿轮的制造精度，制造质量太差会导致严重的噪声和齿面磨损，降低齿轮的使用寿命。
　　4 GE788轮边齿轮的轮齿修形
　　GE788轮边的硬齿面齿轮（太阳轮、大小行星轮）全部采用了轮齿修形技术，以达到减少轮齿变形和制造误差及装配误差所引起的啮合冲击、振动和偏载，改善齿面的润滑状态，获得均匀的载荷分布，提高轮齿的啮合性能和承载能力及可靠性。这是一项有力的措施，国外及GE公司对这一技术的应用十分重视。
　　（1）GE公司轮齿修形的形式轮齿修形分为齿廓修形和齿向修形两部分。
　　（2）GE公司轮齿修形的特点
　　对齿顶附近齿廓形状进行有意识的修缘，使齿廓形状偏离理论齿廓，这种形式的齿廓修形也就是常说的修缘。GE公司在齿廓修形中，大量采用这一方式。
　　国内齿向修形比较多见的是在轮齿两端，在1/4齿长或1/3齿长长度范围内，朝齿端方向齿厚进行逐渐减薄的修整。GE公司的齿向修形由1/2齿长中线处，朝齿端方向齿厚进行逐渐减薄的修整。
　　GE公司的轮齿修形特点：采用齿向和齿廓同时修形的方法，使轮齿在齿面中部区域与相啮合的齿面接触。验收时，必须在位于齿长的中部测量公法线。
　　GE公司的修形已不限于对齿轮的轮齿修形，同样的道理已扩展到对太阳轮花键部分进行齿向修形。国内生产的电动轮自卸车轮边太阳轮的花键部位就没有进行齿向修形，在这方面尚存在一定的认识上的差距。
　　5 GE公司(Company)对齿轮齿根部位的要求
　　GE788轮边的齿轮齿根不需要也不允许磨削，同时齿轮不允许磨后出现凸台，GE公司为了满足以上两点要求，齿轮在滚齿中全部采用带突角的磨前滚刀加工，以保证渐开线和齿根过渡（transition)曲线连接平滑，这对于重载齿轮尤为重要，这也是GE公司的独到之处，值得我们借鉴和学习。
　　5.1对齿根部位的要求
　　（1）磨后齿根处出现凸台或尖点对齿轮的强度影响很大，因此磨后齿根处不允许出现凸台或尖点等缺陷。
　　（2）齿根渐开线和齿根过渡曲线连接应平滑，而且越光滑越好。
　　（3）齿根表面粗糙度控制在Ra3.2μm为宜，齿根部位的圆弧越光滑、越圆滑越不容易产生应力集图5GE788太阳轮花键齿向修形中，热处理的效果就越好。
　　5.2不磨齿根的好处
　　（1）避免齿根底部硬度降低，保持渗碳、淬火(quenching)、喷丸后形成的负压应力层，以提高齿根部抗弯疲劳强度。
　　（2）齿根沟槽底狭小，散热条件差，以及过渡曲线处余量大小变化大，在磨削中都容易产生烧伤和磨削裂纹。
　　（3）齿根槽底磨削条件差，砂轮外圆磨粒容易脱落和磨损，从而影响磨削质量。
　　（4）从抗断齿能力来看，齿根处要有一定量的根切，否则磨齿时不可避免地要在齿根产生凸台，这将造成较大的应力集中，严重影响抗断齿能力。齿轮减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。随着减速机行业的不断发展，越来越多的企业运用到了减速机。发生凸台是绝对不允许的。
　　总之，齿槽根部不磨削可以提高齿轮承载能力，避免磨齿损伤，提高磨齿质量，降低磨齿负荷，提高生产率。为了满足这一要求，必须在齿轮的滚齿过程(guò chéng)中使用有突角磨前滚刀。
　　6 GE公司在齿轮和机架的加工中对尺寸及形位公差的要求
　　为了保证NW行星轮系内啮合和外啮合的齿侧间隙、齿长接触精度以及3个行星轮的均载效果，GE公司在太阳轮、行星轮的加工中对尺寸和形位公差的要求有以下独到之处。
　　（1）在太阳轮的加工中，对太阳轮的内孔在全长范围内进行磨削，这正是GE公司(Company)高水平的表现。硬齿面齿轮减速机是我国广泛运用在华东地区、华东地区、用于塔引入式起重机机械的回转机构，广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。
　　由于太阳轮和电机转速同步转速高，对内孔进行磨削完全保证了内孔和齿轮以及花键部分完全同心，以达到运转平稳和控制惯性（inertia)力为最小的目的。GE公司(Company)在太阳轮加工中采取的工艺措施是对太阳轮浮动实现均载的质量保证。
　　（2）行星轮的偏心误差（含端面跳动在内）对浮动量影响(influence)最大，所以GE公司在齿轮（Gear）加工中对齿圈的径向跳动控制得比较严格。
　　（3）行星轮齿厚的不相等性（也即公法线相等性误差）对浮动量影响很大，所以GE公司(Company)在加工中对其控制（control)得比较严格。其目的就是控制惯性力，使齿轮（Gear）运转平稳，提高均载效果。
　　7 GE公司对GE788NW行星轮系减速机构齿轮（Gear）的材料选择
　　GE788轮边齿轮主要工作特点是传递功率（指物体在单位时间内所做的功的多少）大、摩擦力大、速度不高、冲击力大。由于美国是产镍(Ni)富国，为了满足齿轮心部具有最佳的强度和韧性的需要，GE公司在齿轮材料选择上采用了高强度的高Cr-Ni低碳合金钢(alloy steel)。
　　GE788矿用电动轮自卸车轮边的齿轮全部是硬齿面齿轮，是典型的中速重载齿轮，齿面不硬化已没有办法满足使用的要求。
　　（1）太阳轮选材：太阳轮同时与3个行星轮"啮合（niè hé） "，载荷循环次数最多，受力最大，因此GE公司选用承载能力高的高强度低碳合金钢。
　　（2）大、小行星轮选材：NW行星轮系最显著的特点是在传递动力时可进行功率分流，把3个完全相同的大行星轮均布在太阳轮周围来共同分担载荷，因而每个齿轮所受的载荷较小，所以用材上和太阳轮相比，可用稍差一些的低碳合金钢。
　　（3）内齿圈选材：内齿圈的强度一般裕量较大，相比之下可用稍差一些的材料(Material)，齿面的硬度可低一些。GE公司通常选用中碳(C)合金结构钢，齿面采用调质+中频淬火的工艺，使用效果很好。