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    R167齒輪減速機齒輪軸端部螺栓使用壽命分析

    文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-10-26 17:49:07    點擊數:-   【

    R167齒輪減速機齒輪軸端部螺栓使用壽命分析。連軋機齒輪減速機是連軋設備中動力傳遞的重要部件之,在實際使用中,由于附加徑向力和軸向力的作用,齒輪減速電機齒輪軸端部螺栓可能會受到周期拉壓作用,很容易產生疲勞裂紋,嚴重時還會發生螺栓斷裂的現象,這對于齒輪減速機乃至整個連軋機的安全運行都會產生嚴重影響,因此,在進行齒輪減速電機設計時,如何確定齒輪軸端部螺栓的安全使用壽命,就顯得尤其重要。本文將分析該螺栓受力情況,從確定齒輪軸端部螺栓的大峰值應力入手,依據疲勞累計損傷理論,對齒輪減速電機齒輪軸端部螺栓進行了較為詳盡的安全使用壽命分析探討,期望能對同類型結構提供有益的借鑒。

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    齒輪軸及端部螺栓受力狀態分析:連軋機齒輪減速機內安裝有上下兩組齒輪軸。齒輪軸1僅右端與端部擋板用高強螺栓把合,軸上作用有齒輪嚙合力F。齒輪軸2兩端端部擋板均用高強螺栓把合,軸上受到嚙合力F及F1的作用,本次擬從分析齒輪減速機齒輪軸受力狀態入手,通過求解端部螺栓軸向支反力的方法,分析其端部螺栓的受力狀態,其中,齒輪減速機兩齒輪嚙合力F及F1夾角為10度,是根據峰值扭矩和大扭矩確定的。
    通過以上分析結果可知,當峰值扭矩作用時,齒輪減速電機中每組端部螺栓的組合應力峰值均在150Mpa以上,這說明,當軸在旋轉傳遞扭矩的過程中,齒輪減速機齒輪軸每旋轉周,每個端部螺栓應力均經歷從零到大峰值,再從大峰值到零的次規則的循環變化過程。在這種應力循環中,由于小應力為零,在齒輪伺服減速機齒輪正常工作期間,每個端部螺栓均受到這種脈動循環的交變應力作用。根據疲勞理論,由于微觀尺度的塑性變形會引起金屬原子晶格的空穴、缺陷或錯位運動,形成初始微裂紋。這些初始微裂紋在交變應力的作用下,不斷擴展,相互貫通,就可形成可見的宏觀裂紋,而裂紋的形成和擴展需要經過定的應力循環次數,因此疲勞破壞需要定的時間過程。
    對于本次計算分析的齒輪減速器齒輪軸端部擋板聯接螺栓,在個工作周期內,齒輪軸每旋轉周,端部擋板連接螺栓就會受到次高應力損傷。對于只有端螺栓大應力超過許用疲勞極限的情形,由于端端部擋板鎖緊螺栓受到損傷,勢必會影響到另端螺栓,長期以往,也將造成另端螺栓的損傷,根據MINER累積損傷理論,這種損傷累積到定程度,結構就會發生破壞。取循環基數NO=2X107,則齒輪減速電機齒輪軸端部螺栓安全使用壽命約2.53年。由于裂紋的生成和擴展是個復雜過程,它與構件的外形、尺寸應力變化情況以及所處的介質等都有關系,因此,建議在齒輪減速機每工作2年左右,應檢查其端部螺栓,檢測螺栓是否發生裂紋,如發現裂紋應及時更換。http://www.sk-aroma.com/Products/r167jiansuji.html

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