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齒輪減速機(jī)斷齒及齒圈撕裂的分析與對策

文章出處:   責(zé)任編輯:   發(fā)布時間:2017-08-15 09:07:24    點(diǎn)擊數(shù):-   【

齒輪減速機(jī)斷齒及齒圈撕裂的分析與對策。在某次維修中,發(fā)現(xiàn)有臺齒輪減速機(jī)出現(xiàn)斷齒和齒圈撕裂現(xiàn)象,直接影響該工廠的生產(chǎn)和設(shè)備的安全運(yùn)行。因此,為保證安全生產(chǎn),正確分析判斷該齒輪減速電機(jī)斷齒和齒圈撕裂的原因,并制定相應(yīng)對策,就成了當(dāng)務(wù)之急。

齒輪減速電機(jī) (1)

故障現(xiàn)象及原因:該齒輪減速機(jī)采用斜齒輪傳動結(jié)構(gòu),電機(jī)的動力通過彈性聯(lián)結(jié)器傳遞給高速小齒輪,通過兩側(cè)的高速大齒輪、中間軸齒輪,然后到低速大齒輪和輸出軸,齒輪減速電機(jī)輸出軸通過剛性法蘭聯(lián)軸節(jié)與設(shè)備主軸裝置聯(lián)接,實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),該齒輪減速機(jī)有嚙合性能好、重合度大、承載能力高、傳動平穩(wěn)、機(jī)構(gòu)緊湊、振動和噪音小,適合高速重載傳動等優(yōu)點(diǎn)。

故障齒輪減速電機(jī)度齒輪為低速大齒輪,其特性齒數(shù)Z=160,壓力角a=30度,齒輪寬b=300mm,法向模數(shù)m=10毫米,觀察損壞齒輪,在節(jié)線附近有深淺不同的剝落,損傷程度為軸向斷齒60毫米,齒輪撕裂軸向深度80毫米,且齒輪減速機(jī)齒面有明顯的剝落和磨損現(xiàn)象,齒面的剝落是由破壞性點(diǎn)蝕引起的,點(diǎn)蝕的宏觀形態(tài)成殼狀,具有疲勞斷裂特征及磨壓痕跡,點(diǎn)蝕是在齒表面形成后沿滑動方向呈扇形向內(nèi)部擴(kuò)展,并形成與基本脫離的“金屬舌”,后“金屬舌”被撕裂成貝殼狀點(diǎn)蝕坑,點(diǎn)蝕坑大小懸殊,形狀各異,集中分布在齒輪減速電機(jī)齒寬的側(cè),形成了較大面積的損傷。斷面具有明顯的疲勞特性,疲勞裂紋起源于損傷齒面?zhèn)扔悬c(diǎn)蝕引起的應(yīng)力集中部分。在疲勞擴(kuò)展地區(qū)觀察到平行的疲勞紋和撕裂條帶,裂紋擴(kuò)展到節(jié)線下方近齒根處,沿危險截面延伸,導(dǎo)致彎曲疲勞破壞,在某次重載急停情況下導(dǎo)致齒輪減速電機(jī)斷齒并撕裂齒套,通過該廠家的計算認(rèn)為齒輪減速機(jī)各相關(guān)齒輪受外載荷的設(shè)計計算以及齒輪的強(qiáng)度計算沒有大問題,通過斷齒部位及齒輪點(diǎn)蝕剝落痕跡看,存在較為嚴(yán)重的偏載現(xiàn)象。通過分析得出結(jié)論,齒面的點(diǎn)蝕和磨損以及齒輪材料熱處理的不均勻等降低了齒輪的性能,在齒輪多次重復(fù)的變載荷或短時過載沖擊下導(dǎo)致斷齒及齒圈撕裂。
應(yīng)急對策:針對該廠的實(shí)際情況,廠家沒有該型號的齒輪減速馬達(dá)備用齒輪,加工個新的齒輪周期至少需要15天,如果停產(chǎn)更換新齒輪,勢必造成巨大損失,方案不可取。因該齒輪與從動輪三對嚙合齒數(shù),斷齒軸向深度淺,采取修補(bǔ)受損齒輪方案,軸圈裂紋兩側(cè)軸向打銷孔,用高強(qiáng)度的鋼板拉住齒圈,軸向裂紋終端徑向打截止孔,防止齒圈裂紋深度加大,調(diào)整齒輪減速機(jī)各齒輪使其達(dá)到理想的嚙合位,盡量消除偏載現(xiàn)象,在新的齒輪到來之前,保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)。http://m.fkla.cn/Products/weixingjiansuji.html

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