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减速机齿轮损坏原因

2021-01-06  来自: 河间市精锐铸钢厂 浏览次数:250

一、先了解下减速机齿轮的制造工序,再逐步分析。

齿轮制造工序

备料→锻造毛坯→正火处理(低温退火)→粗车→半车→滚齿→齿端倒角→高频淬火→加工(磨端面B→磨端面C→插键槽→磨内孔→磨齿→去毛刺)→检验
二、齿轮选材及热处理
选择那种齿轮传动要根据设计要求,两种齿轮传动各有利弊,但由于硬齿面传动载荷大,使用寿命长,备广泛的应用。
通常人们将齿轮传动分为两类,即硬齿面齿轮传动和软齿面齿轮传动。
通常一对啮合齿轮的齿面硬度均大于350HBS,称为硬齿面齿轮,否则即称为软齿面齿轮。
硬齿面齿轮采用的材料及热处理方法很多,比如常用的几种:

(1)40Cr,45#.45Mn2钢,可以采用终热处理 高频回火或者氮化处理 ,

(2)20Cr.20CrMnTi.20CrMnVB.20CrNiH等可以采用渗碳淬火,

(3)38CrMnAl则可以用氮化工艺达到较高的硬度,一些特殊的材料要用特殊的热处理方法。

齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。

(b)软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好,

多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
三、齿轮损坏形式、断齿原因分析

1.齿轮损坏形式

  减速机齿轮损坏故障有断齿、齿轮磨损等。据威高传动工程师的多年经验分析:齿轮损坏形式除断齿和齿轮非正常磨损(这里称为非正常磨损较为恰当,因为齿轮正常磨损不能认为是故障。非正常磨损是指齿轮发生过早磨损,达不到齿轮应当具有的磨损寿命)之外,还有齿面点蚀和剥落等损坏形式。齿面点蚀和剥落多发生在齿高中间以上顶部位。

2.断齿原因分析

(1)减速机齿轮断齿部分原因是制造质量缺陷引起的。

(B1)制造质量引起齿轮断齿原因有:没有选合适的钢材、齿轮铸造质量不好、淬火硬度偏低、齿轮硬度不够易弯齿磨损、球墨化不够、使用时长受交变应力影响会疲劳损坏等……

(B2)齿轮啮合度对断齿的影响不大。尽管齿轮的啮合度对断齿有程度的影响,但对断齿的影响程度并不大。因为齿轮的啮合度不够,齿轮的接触面不足,将会发生接触应力增大、载荷作用不均匀等现象,但这并不是断齿的主要原因。

(B3)断齿还有个原因是载荷过大和齿根有缺陷,轮齿的弯曲强度不够所致。(影响弯曲强度的主要因素是作用在轮齿上载荷力的大小和齿根的缺陷程度。齿轮啮合度差,并不会改变轮齿上载荷力的大小和齿根的缺陷程度,只是增大了轮齿的接触应力)。

(B4)造成齿轮磨损的原因除减速机制造质量差之外,也有一些是使用中发生的问题,如:减速机缺油、采用半流体润滑液。

(B5)非正常磨损的制造质量因素有:

①齿轮材料不符合要求,造成非正常磨损;

②齿轮有砂眼、气孔和疏松、球墨化不够等缺陷存在;

③热处理硬度不够或没有进行热处理;

④齿轮啮合度、运动度达不到要求;

⑤圆弧齿轮对中心距的误差敏感性很大,特别是中心距的正向误差,不仅降低了轮齿的弯曲强度,而且还增加了滑动磨损。


损坏原因

1)齿轮在运转中,由于牙齿受高压的挤压作用,在齿面先形成极小的裂纹,然后回裂纹发展成浅答凹坑,此凹坑即为齿面点蚀(麻点)。对于表面渗碳的齿轮,如果齿轮心部硬度不足,渗碳层太薄及表面强度不够时,受负荷后易产生心部过渡层的塑性变形,使渗碳层出现比点蚀更深更大的凹坑,即齿面剥落。
  2)润滑油过稀(或牌号不对〉或数量不足,使齿轮表面的油膜被破坏;造成齿面金属直接摩擦,产生高温而使齿磨损过甚。尤其是对双曲面的主减速器二齿轮,因啃合齿面的滑动速庭大,主动齿轮的螺旋角大,工作时轴向力大,对轴向支承件的强度度要求高。所以对润滑油的要求和调整也高,且不符合要求,将导致齿轮的阜损。
  3)在维修过程中,由于清洗不净}润滑油中含有杂物、金属剥落颗粒等造成齿面加速磨损。
  4)牙齿有局部损伤使应力集中,造成疲劳断齿。
  2.故障检修
  1)提高维修质量俨使齿轮的齿隙、印迹和各轴承间隙、所使用的润滑油品质及其纯洁度等都符合要求。
  2)在维修中:还应注意对配件质量的选择,不使用劣质品。
  3)驾驶员在使用中应注意装载示要过量飞迦步时职能过猛。

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