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    齒輪減速機斷齒及齒圈撕裂的分析與對策

    文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-08-15 09:07:24    點擊數:-   【

    齒輪減速機斷齒及齒圈撕裂的分析與對策。在某次維修中,發現有臺齒輪減速機出現斷齒和齒圈撕裂現象,直接影響該工廠的生產和設備的安全運行。因此,為保證安全生產,正確分析判斷該齒輪減速電機斷齒和齒圈撕裂的原因,并制定相應對策,就成了當務之急。

    齒輪減速電機 (1)

    故障現象及原因:該齒輪減速機采用斜齒輪傳動結構,電機的動力通過彈性聯結器傳遞給高速小齒輪,通過兩側的高速大齒輪、中間軸齒輪,然后到低速大齒輪和輸出軸,齒輪減速電機輸出軸通過剛性法蘭聯軸節與設備主軸裝置聯接,實現設備運轉,該齒輪減速機有嚙合性能好、重合度大、承載能力高、傳動平穩、機構緊湊、振動和噪音小,適合高速重載傳動等優點。

    故障齒輪減速電機度齒輪為低速大齒輪,其特性齒數Z=160,壓力角a=30度,齒輪寬b=300mm,法向模數m=10毫米,觀察損壞齒輪,在節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,且齒輪減速機齒面有明顯的剝落和磨損現象,齒面的剝落是由破壞性點蝕引起的,點蝕的宏觀形態成殼狀,具有疲勞斷裂特征及磨壓痕跡,點蝕是在齒表面形成后沿滑動方向呈扇形向內部擴展,并形成與基本脫離的“金屬舌”,后“金屬舌”被撕裂成貝殼狀點蝕坑,點蝕坑大小懸殊,形狀各異,集中分布在齒輪減速電機齒寬的側,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側有點蝕引起的應力集中部分。在疲勞擴展地區觀察到平行的疲勞紋和撕裂條帶,裂紋擴展到節線下方近齒根處,沿危險截面延伸,導致彎曲疲勞破壞,在某次重載急停情況下導致齒輪減速電機斷齒并撕裂齒套,通過該廠家的計算認為齒輪減速機各相關齒輪受外載荷的設計計算以及齒輪的強度計算沒有大問題,通過斷齒部位及齒輪點蝕剝落痕跡看,存在較為嚴重的偏載現象。通過分析得出結論,齒面的點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,在齒輪多次重復的變載荷或短時過載沖擊下導致斷齒及齒圈撕裂。
    應急對策:針對該廠的實際情況,廠家沒有該型號的齒輪減速馬達備用齒輪,加工個新的齒輪周期至少需要15天,如果停產更換新齒輪,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,斷齒軸向深度淺,采取修補受損齒輪方案,軸圈裂紋兩側軸向打銷孔,用高強度的鋼板拉住齒圈,軸向裂紋終端徑向打截止孔,防止齒圈裂紋深度加大,調整齒輪減速機各齒輪使其達到理想的嚙合位,盡量消除偏載現象,在新的齒輪到來之前,保證設備安全運轉。http://www.sk-aroma.com/Products/weixingjiansuji.html

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