齒輪減速機斷齒及齒圈撕裂的分析與對策

文(wen)章出處：admin 人氣：發表時(shi)間(jian)：2019-10-26 14:05

齒(chi)(chi)(chi)輪減(jian)(jian)速(su)機(ji)斷齒(chi)(chi)(chi)及齒(chi)(chi)(chi)圈撕(si)裂(lie)的(de)分析(xi)與對策(ce)。在(zai)某次維修中，發現(xian)有(you)臺齒(chi)(chi)(chi)輪減(jian)(jian)速(su)機(ji)出(chu)現(xian)斷齒(chi)(chi)(chi)和(he)齒(chi)(chi)(chi)圈撕(si)裂(lie)現(xian)象，直接影響該工廠(chang)的(de)生產(chan)和(he)設備的(de)安(an)全運行。因(yin)此，為保證安(an)全生產(chan)，正確分析(xi)判斷該齒(chi)(chi)(chi)輪減(jian)(jian)速(su)電機(ji)斷齒(chi)(chi)(chi)和(he)齒(chi)(chi)(chi)圈撕(si)裂(lie)的(de)原(yuan)因(yin)，并(bing)制定(ding)相應對策(ce)，就成了當務(wu)之急。

齒輪減速電機,

故(gu)障現(xian)象(xiang)及原因：該(gai)(gai)齒(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)采用(yong)斜齒(chi)輪(lun)(lun)傳(chuan)動結構，電機(ji)(ji)的動力(li)通(tong)過彈性聯結器傳(chuan)遞給高(gao)速(su)(su)小(xiao)齒(chi)輪(lun)(lun)，通(tong)過兩側的高(gao)速(su)(su)大齒(chi)輪(lun)(lun)、中(zhong)間軸(zhou)(zhou)齒(chi)輪(lun)(lun)，然后(hou)到低(di)速(su)(su)大齒(chi)輪(lun)(lun)和輸出(chu)軸(zhou)(zhou)，齒(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)電機(ji)(ji)輸出(chu)軸(zhou)(zhou)通(tong)過剛性法蘭聯軸(zhou)(zhou)節與設(she)備(bei)主軸(zhou)(zhou)裝(zhuang)置聯接，實現(xian)設(she)備(bei)運轉，該(gai)(gai)齒(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速(su)(su)機(ji)(ji)有嚙合性能(neng)好、重(zhong)合度(du)大、承載能(neng)力(li)高(gao)、傳(chuan)動平(ping)穩、機(ji)(ji)構緊湊、振動和噪音小(xiao)，適合高(gao)速(su)(su)重(zhong)載傳(chuan)動等優點。

故障齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速電(dian)(dian)機度(du)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)為低(di)速大齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)，其特(te)性齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)數(shu)Z=160，壓(ya)力(li)角a=30度(du)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)寬(kuan)(kuan)b=300mm,法向模(mo)數(shu)m=10毫(hao)米，觀察損(sun)壞齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)，在(zai)(zai)(zai)節線附近有深淺不同(tong)的(de)(de)(de)(de)剝落，損(sun)傷程度(du)為軸向斷(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)60毫(hao)米，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)撕裂(lie)軸向深度(du)80毫(hao)米，且齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速機齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)有明顯的(de)(de)(de)(de)剝落和磨(mo)損(sun)現(xian)象(xiang)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)的(de)(de)(de)(de)剝落是(shi)(shi)由破壞性點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)引起的(de)(de)(de)(de)，點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)宏觀形(xing)態成(cheng)(cheng)殼(ke)狀(zhuang)，具(ju)有疲(pi)勞(lao)斷(duan)裂(lie)特(te)征及(ji)(ji)(ji)磨(mo)壓(ya)痕跡，點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)后沿(yan)滑動方向呈扇(shan)形(xing)向內部(bu)擴(kuo)展，并形(xing)成(cheng)(cheng)與(yu)基本(ben)脫(tuo)離的(de)(de)(de)(de)“金(jin)屬(shu)舌(she)”，后“金(jin)屬(shu)舌(she)”被撕裂(lie)成(cheng)(cheng)貝殼(ke)狀(zhuang)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)，點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)(keng)大小(xiao)懸(xuan)殊，形(xing)狀(zhuang)各異(yi)，集(ji)中分布在(zai)(zai)(zai)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速電(dian)(dian)機齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)(de)側，形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)較大面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)損(sun)傷。斷(duan)面(mian)具(ju)有明顯的(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)特(te)性，疲(pi)勞(lao)裂(lie)紋起源于(yu)損(sun)傷齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)側有點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)引起的(de)(de)(de)(de)應力(li)集(ji)中部(bu)分。在(zai)(zai)(zai)疲(pi)勞(lao)擴(kuo)展地區觀察到(dao)平(ping)行的(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)紋和撕裂(lie)條帶，裂(lie)紋擴(kuo)展到(dao)節線下方近齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)根(gen)處，沿(yan)危險截面(mian)延伸，導致彎曲(qu)疲(pi)勞(lao)破壞，在(zai)(zai)(zai)某次重載急停(ting)情(qing)況下導致齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速電(dian)(dian)機斷(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)并撕裂(lie)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)套(tao)，通(tong)過該廠家(jia)的(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)認(ren)為齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減(jian)速機各相關齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)受外載荷的(de)(de)(de)(de)設計(ji)計(ji)算(suan)以(yi)及(ji)(ji)(ji)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)強度(du)計(ji)算(suan)沒有大問題，通(tong)過斷(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)部(bu)位(wei)及(ji)(ji)(ji)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)剝落痕跡看，存(cun)在(zai)(zai)(zai)較為嚴重的(de)(de)(de)(de)偏載現(xian)象(xiang)。通(tong)過分析得出結(jie)論，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)的(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)和磨(mo)損(sun)以(yi)及(ji)(ji)(ji)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)材料熱處理的(de)(de)(de)(de)不均勻等(deng)降低(di)了(le)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，在(zai)(zai)(zai)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)多次重復的(de)(de)(de)(de)變載荷或短時過載沖擊下導致斷(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)及(ji)(ji)(ji)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)圈撕裂(lie)。

應急(ji)對策(ce)：針對該(gai)廠的實際(ji)情(qing)況，廠家(jia)沒有該(gai)型號的齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減速馬(ma)達備用齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)，加(jia)工個新(xin)(xin)的齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)周期至少需要15天，如果(guo)停產更(geng)換新(xin)(xin)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)，勢必造成(cheng)巨(ju)大損(sun)失，方案不(bu)可取。因(yin)該(gai)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)與從動輪(lun)(lun)三對嚙合(he)齒(chi)(chi)數(shu)，斷齒(chi)(chi)軸向深度淺，采取修補受(shou)損(sun)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)方案，軸圈裂(lie)紋(wen)兩側軸向打(da)銷孔，用高強度的鋼板拉(la)住齒(chi)(chi)圈，軸向裂(lie)紋(wen)終端徑向打(da)截止孔，防止齒(chi)(chi)圈裂(lie)紋(wen)深度加(jia)大，調整齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)減速機各齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)使其達到(dao)理想的嚙合(he)位(wei)，盡量消除偏載(zai)現象，在(zai)新(xin)(xin)的齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)到(dao)來之前，保證設備安全運轉。

齒(chi)輪減速(su)機斷(duan)齒(chi)及齒(chi)圈撕裂的(de)分析與對策