齒輪減速機齒輪軸斷裂分析

文章出處(chu)：admin 人氣：發表(biao)時間：2019-10-28 11:52

齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)機(ji)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)斷裂(lie)分(fen)(fen)析。齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)是(shi)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)機(ji)中(zhong)(zhong)很重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)零件(jian)，有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)電機(ji)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)材料選用(yong)(yong)42CrMo鋼(gang)。這種材質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)工藝般(ban)難于控制(zhi)，導致其力學(xue)性能也難于達到(dao)技(ji)術要(yao)(yao)求。根據設(she)計要(yao)(yao)求，齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)需要(yao)(yao)進行(xing)(xing)調質(zhi)(zhi)處(chu)理(li)，使(shi)硬度達到(dao)210-280HBS.使(shi)用(yong)(yong)時(shi)不(bu)能允許有(you)裂(lie)紋。但(dan)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)機(ji)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)在使(shi)用(yong)(yong)過程中(zhong)(zhong)發生斷裂(lie)，技(ji)術人員(yuan)對齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成分(fen)(fen)進行(xing)(xing)檢驗(yan)，鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)碳、鉻、鉬含量均(jun)符合(he)材料的(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)要(yao)(yao)求。對該批零件(jian)進行(xing)(xing)磁(ci)粉探傷，均(jun)沒有(you)發現(xian)裂(lie)紋。下面就對齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)馬達齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)斷裂(lie)情(qing)況進行(xing)(xing)分(fen)(fen)析，并制(zhi)定出合(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)工藝參數。

鵠興硬齒面減速機

齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)分(fen)析：在齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)距(ju)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)面(mian)約1.5厘(li)米(mi)處模向切(qie)(qie)割得到個賀盤，將(jiang)該(gai)(gai)圓盤視為(wei)(wei)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)面(mian)，該(gai)(gai)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速電(dian)機(ji)的(de)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)是個階梯(ti)式軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)，發(fa)生(sheng)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)橫截面(mian)在結構上突變較大，容易形成應力集(ji)中而發(fa)生(sheng)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)。塑(su)性斷(duan)(duan)口上常呈現出纖維(wei)區(qu)、放(fang)(fang)射(she)(she)區(qu)及剪(jian)切(qie)(qie)唇(chun)區(qu)。該(gai)(gai)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)面(mian)上的(de)灰暗色(se)為(wei)(wei)纖維(wei)區(qu)，有明(ming)顯放(fang)(fang)射(she)(she)花樣特(te)征的(de)為(wei)(wei)放(fang)(fang)射(she)(she)區(qu)，表(biao)面(mian)比較平(ping)滑(hua)的(de)為(wei)(wei)剪(jian)切(qie)(qie)唇(chun)區(qu)，由此(ci)可以(yi)判斷(duan)(duan)該(gai)(gai)斷(duan)(duan)口屬于(yu)塑(su)性斷(duan)(duan)口。在原(yuan)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速機(ji)中齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)靠近斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)面(mian)的(de)端取厚約1厘(li)米(mi)的(de)圓盤作為(wei)(wei)1號(hao)試樣，用該(gai)(gai)試樣進行硬度(du)測試，檢測部位及結果可以(yi)看出，硬度(du)從齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速電(dian)機(ji)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)心(xin)到軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表(biao)面(mian)依(yi)次為(wei)(wei)6.0、12.7、13.5和10.8HRC,而齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)技術要求為(wei)(wei)洛氏硬度(du)為(wei)(wei)21-28HRC,實驗結果表(biao)明(ming)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)(jian)速機(ji)中齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)硬度(du)均(jun)沒有達到技術要求。

金相組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)分析：為(wei)(wei)了便(bian)于(yu)金相組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)分析，在圖中(zhong)所示(shi)(shi)圓盤上(shang)截取小(xiao)部(bu)分并分成兩個試(shi)(shi)樣進(jin)行(xing)金相試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)制備(bei)及金相組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)觀察。2號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣檢(jian)測位(wei)置靠近齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸表(biao)面(mian)約2毫米(mi)處(chu)和齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸斷裂(lie)面(mian)靠近齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸表(biao)面(mian)處(chu)；3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣檢(jian)測位(wei)置為(wei)(wei)靠近齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸軸心(xin)處(chu)，對2號(hao)(hao)及3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣側面(mian)進(jin)行(xing)金相試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)制備(bei)、組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)觀察及照相。2號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸斷裂(lie)面(mian)靠近齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸表(biao)面(mian)處(chu)的(de)(de)(de)金相組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，可以看出(chu)，其組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)加(jia)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)，有典型的(de)(de)(de)韌窩狀(zhuang)花樣，具有明顯的(de)(de)(de)塑性變形；該齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸軸心(xin)的(de)(de)(de)金相組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)顯示(shi)(shi)，白色塊狀(zhuang)的(de)(de)(de)是(shi)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)，灰色的(de)(de)(de)是(shi)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)，軸心(xin)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)加(jia)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)，齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)減速(su)機中(zhong)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)金相組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)也為(wei)(wei)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)加(jia)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)，相當(dang)于(yu)退火(huo)狀(zhuang)態。

斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)分析：齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)化學成分及磁粉探傷均符(fu)合(he)要(yao)求，而齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速(su)電機齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)硬度沒有達(da)(da)到技術要(yao)求。這是由于齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝不(bu)合(he)理(li)，造成齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)心與(yu)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表面組(zu)織同(tong)為層片狀珠光體(ti)(ti)加鐵素體(ti)(ti)，如果齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速(su)機中齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)進(jin)行(xing)調質(zhi)處(chu)理(li)，組(zu)織應為回火(huo)索氏體(ti)(ti)，片狀組(zu)織與(yu)球狀組(zu)織的(de)(de)力學性(xing)能對比可(ke)(ke)以看(kan)出(chu)，在硬度相(xiang)同(tong)的(de)(de)情況下(xia)，滲碳體(ti)(ti)呈球狀時，其屈服強度、塑(su)性(xing)及韌性(xing)都較高，即回火(huo)組(zu)織具有較高的(de)(de)綜合(he)力學性(xing)能，從齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速(su)馬(ma)達(da)(da)中齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)面的(de)(de)宏觀斷(duan)(duan)(duan)口可(ke)(ke)以看(kan)出(chu)，齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)面垂(chui)直于齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)線，而且齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)面靠近齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表面處(chu)存在很(hen)明顯的(de)(de)塑(su)性(xing)變形(xing)區(qu)域，由此可(ke)(ke)以判(pan)斷(duan)(duan)(duan)該齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速(su)電機中齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)為剪切斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。這樣就需(xu)要(yao)選擇合(he)理(li)的(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝，后確定為850OCX3.3h,30-50OC循環(huan)油淬火(huo)；650OCX6.6h，水冷或油冷。

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