TPM22 传动技能教育.ppt

TPM產品系列課程,課程名稱傳動技能教育財團法人中衛發展中心核心教材研發小組編撰,講授大綱,第1章傳動的定義第2章電動機第3章減速機、變速機第4章軸第5章軸承第6章軸聯結器第7章傳動裝置之操作與保養第8章制動裝置之操作與保養第9章驅動之目視管理結語,第1章傳動的定義,1.傳動的起源公元前3000年，陶土轉盤，促進了陶土器具的加工。公元前80年，在希臘出現使用齒輪的時鐘。14世紀左右，由於教會的時鐘塔，動力驅動技術也大幅度的進步了。,2.傳動機構的學習重點所謂傳動，就是給予動力作動者，要學習由原動力到作業位置之傳達機構的保養。,圖1傳動機構,第2章電動機,1.電動機（馬達）的定義電動機就是將電能轉換為工作能（轉動）之機器。2.電動機之種類感應電動機一般又稱馬達，依使用電源之不同可分為直流電動機及交流電動機兩大類。交流電動機可分為:感應電動機、同步電動機及換相馬達共三大類。感應電動機可分三相感應馬達及單相感應馬達兩大類。一般三相感應馬達可分為三相鼠籠式感應馬達與三相繞線式感應馬達。,3.電動機之構造（圖2）,密封軸承之構造,軸承(密封滾珠軸承),軸,電動機內部,扥架,預壓彈簧,圖2電動機之構造,4.檢查時之觀察重點(1)檢查有無異常聲音、異常振動振動的原因與對策轉動之不平衡重新調整平衡。基礎、安裝不良基礎的補強及電動機之固定。與機械之結合不良軸心之調整。軸承及潤滑不良更換軸承、潤滑油之補充或更換裝配不良轉子、軸周圍之裝配的再確認（尺寸、配合、精度）。其他之振動傳播改善或設法降低其他振動之來源,(2)外殼表面溫度是否超過60以上？貼附溫度測定標籤的方法。(3)外觀軸承不得有漏油現象軸承油不得污損或變質油環能順利轉動加油口蓋不得損壞油面計不得損傷，刻度能明確觀看油面要在規定位置,外部電線表皮不得破損正確固定相接部不得有過熱之痕跡接地線不得損傷或脫落,(4)電動機之固定狀態是否良好(如圖3,圖4),螺絲頭部下方一定要墊以平墊圈與彈簧墊圈。,圖3,圖4,固定螺帽不可遺忘,不要遺漏彈簧墊圈,5.電動機之故障與原因,第3章減速機、變速機1.功能從原動力要傳達其動力時，為配合機械設備而可獲得適當之轉動力與轉數之裝置。（1）變速機：在某一定速度比之範圍內，可做無段變速之裝置。（2）減速機：將速度比以齒輪等方式，以一定比例變速之裝置。2種類變速機：摩擦輪式、皮帶式、鏈條式減速機：齒輪式,3摩擦輪式無段變速機利用圓錐輪、球、圓板面等方式無段變速者：(1)拜耳無段變速機(2)S形環錐型無段變速機操作上之注意：變速操作必須在運轉中實施，停止時絕不可變速操作（速度調整）。,圖5拜耳無段變速機構(凸輪式),圖6S形環錐無段變速機,驅動軸,凸緣盤,彈簧,面凸輪,被動軸,錐形盤,栓槽軸,出力軸,入力軸,自動調壓凸輪,彈簧,變速,圓錐,環支架,環,自動調壓凸輪之動作,無負荷時,有負荷時,凸輪,鋼珠,轉矩,軸方向壓力,4鏈條式無段變速機在斜齒輪掛以特殊的鏈條，藉以傳達動力的裝置。操作上之注意：變速操作必須在運轉中實施，停止時絕不可變速操作（速度調整）。,圖7鏈式無段變速機之內部構造,作動板,變速比調節螺帽,鏈條,斜齒輪,主軸,作動軸,作動螺帽,中間調整軸,5齒輪減速機(1)齒輪減速機齒輪減速機依齒輪的種類、軸的配置方式，齒輪的配置方式而可分為很多形式。(2)遊星齒輪裝置(3)迴旋減速機,圖8遊星齒輪裝置,圖9迴旋減速機,太陽齒輪,遊星齒輪,臂（旋轉支持架）,遊星齒輪軸,高速軸,太陽齒輪,遊星齒輪,內齒輪,油面計,遊星框架,低速軸軸承,低速軸,6減速機之潤滑方法(1)使用的潤滑油與黃油參考以周圍溫度為基準決定粘度範圍周圍溫度-105ISOVG4668035ISOVG1001503050ISOVG220320(2)給油量與換油時機檢查-確認油位在外殼油位計之上下限刻度之範圍內。看不清楚時，應改善為容易觀察。給油-在停止狀態確認油位，加入至規定油位之必要量。不要補給必要量以上的油。換油-運轉一個月後（新機）。1個月後每36個月更換一次。把握適當油種、油量、油溫、性狀並予維持最為重要。,7減速機之檢查重點,(1)軸軸有無彎曲變形，有無因鏈輪遊隙所產生之磨耗、振動及異常音。電動機與減速機是否緊密鎖好。鏈條、皮帶有無磨耗或過緊、過鬆的現象。,圖10裝配斷面圖,低速軸,外蓋,(電動機軸),高速軸,偏心體,內銷(附滾子)框架,外銷(附滾子)框架,曲線板,軸鍵、鏈輪之固定螺絲有無鬆動或脫落。連接部分有無漏油(墊圈是否磨耗、油量是否過多)。(2)油面計內部油量是否符合規定量油面計有無損傷或漏油(3)固定螺栓、螺帽螺栓、螺帽之固定是否適當。拉力用螺栓必須附有固定螺帽。電動機底座呈長形孔者，必須附有墊圈。(4)異常狀況之早期發現本體有無發熱。內部軸承、其他摩擦部位有無異常聲音或振動？,第4章軸1.軸所承擔的作用承受扭力作用與彎曲作用的兩種作用。2.軸的檢查重點段差部位有無裂痕？有無彎曲變形？開孔部位有無裂痕？軸承部有無磨耗？缺口（Notch）部位有無裂痕？鍵槽部位有無裂痕？配合部位有無磨耗？,圖11平直的軸，受同樣負荷時之受力差異情形,受力比率(受扭力時)應力集中係數,有裂痕之部位,段差部位與鍵槽部位有些距離時,假差與鍵槽靠近部位,栓槽部位,鑽圓孔部位,鍵槽部位,缺口部位,有段差而裝有不同齒輪時,平直的軸,5.08.0之間的值,3.軸所使用之主要材料與其用途,第5章軸承支持軸轉動的固定部分，必需要有被稱為軸承的機械元件。一般所使用的軸承以滾動軸承與滑動軸承等兩種居多。,圖12滾動軸承,圖13滑動軸承,外環,內環,鋼珠,鋼珠保持器,輥子,輥子保持器,油溝,A部,毛氈A部詳細,承油槽,油溝,切油溝,滾動軸承與滑動軸承之性能差異比較：,1.滑動軸承(1)特徵容許負荷大，而運轉中之振動與噪音也較小，可得到安靜的運轉。可耐高速、高負荷、衝擊性負荷，所以適合於渦輪機及軋延機等大型軸承之用途。潤滑狀態及使用良好則軸承磨耗少，可得到半永久性的壽命。,(2)材料之特性非燒結性：與軸金屬發生直接接觸時，不容易因摩擦熱而燒結。順貼性：具有某種程度的軟度，不致刮傷軸表面而能吸收由於軸的變形所發生的不均勻接觸。耐蝕性：不被潤滑油腐蝕。耐疲勞性：疲勞強度大。埋沒性：能將砂塵或異物沉陷埋沒。,(3)保養重點滑動軸承溫度是否異常升高？一般而言，周圍溫度40為安定的大概標準。油溫是否上升？潤滑油中是否會混入剝離金屬之碎片？注意噪音及振動。,2.滾動軸承(1)特徵徑向負荷與止推負荷可由一個軸承承受。（但圓筒輥軸承與止推抽承除外）。摩擦少，尤其是起動摩擦小。軸承的壽命依反覆應力之疲勞限度而定。與一般滑動軸承比較則磨耗少。尺寸及精度標準化而可很容易得到手。,滾珠軸承與輥子軸承之比較：,(2)故障之原因與對策軸承之故障發生時之診斷,從運轉中發生之異常狀態的診斷,拆下故障軸承，由其損傷狀態之診斷。,其他故障,(3)潤滑劑潤滑油之選定運轉時之油粘度過低，容易引起油膜斷裂而形成燒結。油粘度若過大因摩擦力矩增加而導致異常發熱或增加動力損失。一般而言，高負荷低轉速以高粘度的油較適當，隨著轉速增加，則以低粘度油較為適合。潤滑油劑之更換時機（壽命）一般而言，對於50左右的溫度下運轉的軸承，每年換1次油。若因外部熱量而可能升高到100以上者，每年更換23次新油較妥。如水份大量侵入，或油槽內異物含量增加時，應立即更換。依設備運轉條件選用潤滑油，原則上，以設備之規格書作為選擇管理之基準。潤滑黃油之充填量在滾動軸承，對外殼內之黃油的充填量，雖依軸承大小而有所不同，但一般而言，以其空間體積之1/31/2程度為適當的量。,(4)滾動軸承之檢查重點軸承之單體檢查。以下的情形則判斷該軸承不可再使用:a.軌道面破損或破裂。b.密封環或密封板有空隙或凹陷。c.保持器之破損、龜裂或磨耗大。d.轉動體（滾珠或輥子）之破損或損傷。e.轉動體表面、軌道面之剝離。f.過熱之軸承（褐青色、青黑色等變色）。g.軌道面有壓痕。,運轉中之檢查a.留意噪音與振動b.驅動動力有沒有增加一般而言，磨耗或潤滑不良發生，機械動態電流計之電流值也隨著增加。c.軸承溫度有沒有升高軸承箱之外表溫度是否保持在60以下。d.油溫有沒有上升軸承入口之油溫約需在40左右。潤滑管理a.給油管之脫落、堵塞、軸承箱之異常的漏油等的檢查。b.潤滑油之殘留量是否足夠。c.潤滑油內有無灰塵、水份等異物侵入？給油器之污垢、密封之劣化、破損、摩擦所產生之粉末之混入等。d.過濾器是否堵塞,（5）安裝與拆卸軸承之注意事項,第6章軸聯結器1.軸聯結器之種類(1)固定聯結器-套筒型聯結器、凸緣聯結器(2)凸緣型撓性聯結器-撓性凸緣聯結器、鏈條聯結器、齒輪聯結器(3)其他聯結器-CG聯結器、撓性聯結器、橡膠輪胎式聯結器、萬向聯結器、歐丹聯結器(OldhamsCoupling)2.聯結器之檢查(1)運轉中之檢查要領,調查原因時，務必先將機器停下來。,2.聯結器之檢查(1)運轉中之檢查要領,(2)停止中之檢查項目,3避免故障之要點(1)固定聯結器之對心要點,直尺,(2)撓性聯結器之對心要點,針盤量規,磁鐵台座：偏心量,(3)為什麼需要對心對心精度不良，可能會降低所連接之機器壽命，並成為發生振動之原因。因此，對心的精度必須在製造廠家容許值以內。一般須調整在0.050.1mm以內。特別是高速轉軸（3000rpm以上）者，必須保持在0.03mm以內。(a)偏心(b)偏角(c)偏心與偏角,基準側,調整側,圖13偏心與偏角,(4)聯結器之潤滑,外筒,給油口,外筒,黃油充填孔,外殼,油封,第7章傳動裝置之操作與保養1.齒輪之操作與保養(1)齒輪的定義與用途齒輪就是在輪子周圍刻有齒形，使兩輪的齒互相咬合而藉以傳達兩軸間之動力的裝置。齒輪使用的場合中：a.雙軸間之距離較小時b.雙軸之間需要一定的速度比時（減速或增速）c.傳達動力大者d.轉速比較慢者,各類型齒形曲線優缺點比較:,(2)齒輪的種類a.雙軸平行之齒輪正齒輪(圖20)、螺旋齒輪(圖21)、人字齒輪(圖22),圖20,圖21,圖22,圖23,圖24,圖25,b.雙軸相交之齒輪直齒傘形齒輪(圖23)、螺旋傘形齒輪(圖24)、蝸旋傘形齒輪(圖25),c.雙軸互相錯開之齒輪螺旋齒輪(圖26)、戟齒輪(圖27)、圓筒蝸桿齒輪(圖28)、鼓形蝸桿齒輪(圖29),圖26,圖27,圖28,圖29,模數：齒輪齒的大小的一個表示方式，一對咬合的齒輪其模數必需一致，否則兩齒輪的輪齒規格不同，無法平順的運轉。公制模數：MZ（）英制徑節：dZ（1in.）,節圓是一個理論圓，一對咬合的齒輪中，其節圓必互切。節徑就是節圓的直徑。壓力角PA，此為兩齒輪節圓公切線和壓力線所夾的角，一般的壓力角有14.5度和20度。,(3)齒輪之潤滑齒輪用潤滑油所必要之特性a.具有適當的粘度，溫度變化時之粘度變化要小(粘度指數高)。b.極壓性要優異。c.氧化安定性優異。d.消泡性、防銹性、水分離性要良好。,給油方法之種類與其特徵,：很好：好：普通：不好,(4)齒輪之檢查,2.皮帶傳動裝置之操作與保養,(1)V形皮帶之傳動V形皮帶是靠皮帶與皮帶輪之間的摩擦傳達動力者。,(2)V形皮帶之種類,(3)V形皮帶之保養重點a.披掛2條以上時，必須使兩條皮帶緊度相等，更換時必須整批更換。b.使用時，必須使皮帶上面稍為浮出皮帶輪外徑面0.52.4mm，使用到皮帶與皮帶輪外徑面切齊則應予更換，不可用到皮帶陷入槽溝內。c.備用皮帶應在常溫乾燥下保存，購入後，經過5年未使用者，最好廢棄不要使用。,(4)V形皮帶之外觀上的檢查a.皮帶與底面、側面有無龜裂？b.皮帶側面的表皮布有沒有磨耗？c.皮帶有沒有翻轉？(5)V形皮帶之披掛方法初期張力不足時，將會發生滑動，但是相反的，如果初期張力過大，則將降低軸承或皮帶之壽命。每100mm的變形量約為1.6mm，負荷大小應依皮帶種類，皮帶直徑等要素來選擇。,底面的龜裂,側面的橫龜裂,側面的縱龜裂,側面的磨耗,皮帶翻轉,圖30V形皮帶之外觀上的檢查,皮帶輪中心距離,變形荷重Fkg,撓變量,皮帶切點距離,圖31V形皮帶之披掛方法,(6)V形皮帶之故障要因與其對策,(7)齒形皮帶傳動之注意事項a.披掛時不要拉伸皮帶，而應縮短軸間距離。b.皮帶軸兩側之凸緣可能會脫落，所以在停止時，應充分加以調查。c.軸心對心不良將嚴重縮短皮帶壽命，所以對心工作必須細心求正確。d.與V形皮帶同樣，不耐於油、汽油，所以周圍環境必須保持清潔。,(8)齒形皮帶之保養要點a.皮帶輪之對心皮帶輪對心精度很高，誤差為1000mm軸間1mm程度。對心的方法，就是在基準皮帶輪抵住直尺對準。檢查皮帶側面磨耗、損傷情形。b.異物之絞入c.油脂的附著d.使用溫度通常的皮帶使用溫度範圍為-3090。若超過這個溫度以上之高溫狀態使用時，請選用耐熱用皮帶。,3.鏈條傳動裝置之操作與保養(1)鏈條之潤滑潤滑鏈條可以防止鏈條的磨耗與伸長延長其壽命。在高速轉動時，對衝擊則具有緩衝作用，噪音亦可降低。a.鏈條之潤滑部位，鏈條之潤滑不使用黃油（Grease）b.鏈條之給油方法與給油量之分類(下頁),迴轉方向,迴轉方向,給油位置,驅動,圖32鏈條之潤滑部位,給油量:l/S1.02.52.03.53.04.5,(2)鏈條之拉力鏈條的傳動，鬆弛側盡量放在下面。適當的撓彎量(SS)，以鏈輪跨距之4%程度為準。但下列情形為2%：a.垂直傳動或接近垂直傳動之情形。b.軸間距離超過1m以上者。c.重負荷而時常走走停停者。d.突然要逆轉者。,圖33鏈條之拉力,鏈條磨耗節距拉長，與鏈輪咬合不良，導致無法傳動，一般而言，與新品比較，以延伸1.5%為使用限度,以游標卡尺測定6連桿長度,(3)鏈條之檢查重點運轉狀態下之檢查，以目視檢查，確認是否有異常。a.有沒有異常的噪音？b.鏈條會不會振動？c.鏈條有沒有在鏈輪上浮起？d.鏈條有沒有纏在鏈輪上？e.鏈條是否具有柔軟性？有沒有彎曲的地方？f.給油狀況是否良好？g.鏈條有沒有碰到鏈條保護外殼？,停止時之檢查a.一眼瞄過鏈條外觀，查看有無污垢、腐蝕？給油狀況、連桿板之內面或端面、銷子端面或輥子外徑有沒有刮傷、打痕等異常狀況？b.查看鏈輪之齒面與齒側面之損傷與接觸情形。c.必要時，查看連桿板之損傷、裂痕、彎曲等情形。d.必要時，輥子也同時檢查。e.聯結連桿之銷子、夾件是否附著正常。,圖34,容易發生龜裂的部位,龜裂的進行例子,f.鏈輪的安裝對心狀態是否良好？（如圖35所示，將直尺抵住兩個鏈輪調整）g.端板、彈簧墊圈螺栓是否齊全？h.鏈與輥子之間會不會晃動？,圖35鏈輪的對心,第8章制動裝置之操作與保養帶狀制動器單式塊狀制動器複式塊狀制動器(BandBrake),圖39制動器,1.制動襯(剎車來令)之保養重點a.剎車襯（來令）的磨耗是否在標準值以內？(是不是已經磨耗到鉚釘頭部了？）b.剎車襯會不會晃動？（有沒有鉚釘或接著劑的脫落？）c.有沒有附著潤滑劑？,2.制動器不順之原因與其對策,第9章驅動之目視管理為管理驅動而實施目視管理，重點為：a.設備的管理關鍵在哪裡？b.管理關鍵是否容易檢查、容易觀看的場所困難部位的改善。c.怎樣就算異常？其判定基準是否明確？d.檢查是否能有效實施？e.異常處理方法是否任何人都可以做到？f.維護規則是否人人都能遵守？g.安全是否充分被確保？h.包括備品的準備在內，修理時間是否可以縮短？