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技術服務  
減速機材料失靈分析及應對措施
來源:欣緯機電 瀏覽次數:2136 日期:2011-6-5
    主減速機的概況 
  主減速機用於拖動三台分減速機, 帶動六架320 中軋機, 如圖一示。由於帶動多機架工作, 一是負荷大( 主電機 1600KW, N= 500R、P、M) ; 二是在不同時間, 不同機架, 不同狀況下工作, 負荷變化很大產生巨大的衝擊; 三是近來生產率不斷提高, 負荷猛增出力達到空前水平; 四是總體設備水平低, 先天不足隱患較多; 五是當時工廠上馬倉促有的方麵還未完善。
  綜合上述情況, AG亞遊娛樂app認為一般性的提高製造精度及材質擋次難以徹底解決齒輪短命問題, 必須有一個突破性方案, 但由於條件所限, 不能大動 幹戈, 難度比較大, 所以在減速機本身多作文章, 減速機設計采用分流式傳動。這種結構是很合理的, 盡管結構複雜一些, 但由於齒輪相對軸承對稱設置與尺展開式相比載荷沿齒寬分布均勻, 軸承受載也均勻, 中間軸危險截麵上轉矩占相當於軸所傳遞轉矩之半, 所以適用於變載荷的場合下使用。但為什麽壽命這麽短呢 經過AG亞遊娛樂app剖析、計算, 認為有下列原因:( 1) 齒輪強度不夠, 模數偏小;( 2) 齒輪重迭係數偏小, 瞬時接觸齒數太少;( 3) 齒輪采用 Si、Mn 係列鋼, 工藝不易, 控製, 產生回火脆性, 且對裂紋敏感性大, 生產中不好掌握;( 4) 齒寬偏小, 特別是一級傳動齒輪更小;( 5) 箱體太單薄, 難以承受衝擊載荷;( 6) 軸承蓋用二條載絲固定且無防鬆裝置, 極易鬆動, 導致中心距改變, 產生打齒;( 7) 製造精度低, 齒麵接觸差。

    主減速機齒輪失效狀況
  損壞嚴重的主要是一級被動齒輪打齒, 並伴隨嚴重點蝕, 膠合及擦傷等。
  (1) 間斷性打齒, 並非由於齒輪本身缺陷所致,一種原因是異物夾入, 另一種原因是軸承蓋鬆動或軸承損壞;
  (2) 熔蝕性損壞, 沿齒中部齒頂產生熔蝕, 金屬移位, 這種情況是由於減速機突然斷油, 齒輪幹磨產生瞬間高溫, 金屬強度大大降低幾近熔化, 並交織著金屬變形及膠合等狀況( 負荷大) ;
  ( 3) 產生嚴重點蝕, 剝落, 擦傷及衝擊性斷齒, 主要是齒輪接觸強度不夠, 接觸不好及偏載產生高的接觸應力形成點蝕擴展;
  除上述一級被動齒輪嚴重失效外, 其它齒輪也產生不同程度的損壞, 但未達到失效程度。

  齒輪失效剖析
  齒輪強度不夠, 模數偏小。由於一級傳動齒輪多次斷齒, 故對其重點進行核算, 特別是對彎曲強度校核。
  4 1 彎曲強度校核公式
  4 2 強度校核
  對原設計圖紙校核第一級傳動。
  強度校核結論
  1) 模數太小( 計算最小模數 Mn= 14. 77 原圖模數= Mn= 14) ;2) 彎曲應力大於許用值( 小齒輪計算值 28 27,許用值 29 27) ; 大齒輪計算值 26 284, 許用值 23) ;3) 彎曲強度係數太小( 小齒輪計算值為 1 11 偏小, 大齒輪計算值為 0 937 不安全) ;4) 一級傳動齒輪接觸應力大於許用值( 小齒輪計算值 119 14, 許用值 112, 大齒輪計算值為 84, 54,許用值 68, 相差太大) ;5) 接觸強度安全係數太小S H1 = 1 33 S H2 = 0 94( 不能保證安全)
  從上述幾點得知, 一級傳動齒輪在解除狀況下萘, 特別是被動齒輪根本無法保證安全使用, 這是理論與實際相符合的。
  4 3 齒輪采用SiMn 鋼質量難控製
  采用SiMn 鋼價格比較便宜, 綜合性能比較高,Mn 有較強的固溶作用, 是良好的膠氧劑。Mn 可以增加淬透性, 提高耐磨性; Si 有強化固溶作用, 增加淬透性和回火穩定性, 但這種鋼易產生回火脆性, 出現裂紋。
  4 4 齒寬偏小, 特別是一級傳動齒輪更小
  
     提高齒輪壽命的對策
  5 1 加大第一級齒輪模數
  將第一級齒輪模數由Mn= 14 提高到 Mn= 16,速比、中心距保持不變, 齒數和螺旋角改變。
  結論: 第一級傳動模數提高到 Mn= 16, 強度是可以保證。
  5 2 增加一級齒輪寬度
  盡可能不在原箱體內增大寬度, 通過箱體測算最大可加寬 60mm, 即 b= 180+ 60, 按比例計算可增加強度三分之一, 由於加工精度實際齒寬達不到這個效果。
  5 3 嚴格控製製造質量, 提高關鍵部位精度
  一級傳動齒輪加工, 必須保證同一台機床進行加工, 以保證螺旋角相同, 盡可能保證鍵槽形位公差, 以保證裝配質量。
  5 4 由於改變模數、齒數、螺旋角相對增大了齒輪軸向推力, 主動齒輪內推, 被動齒輪向外推, 故不能采用原被動齒輪配合, 235Ht/ n6, 而采用 235Ht/ s6 配合以保證軸與齒輪的相對運動。

    結語
  通過以上論述剖析和采取的對策, 完全保證了我廠中軋主減速機使用的可靠性, 避免了因減速機齒輪壽命短影響生產的這一缺陷, 使AG亞遊娛樂app這套落後的設備適應了現在的生產。


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