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减速器断齿及齿圈撕裂的分析与对策

减速器断齿及齿圈撕裂的分析与对策

    1.故障现象及旅因

    该同轴式弹簧基础减速器,内部采用圆柱斜齿轮传动结构,电机的动力通过弹性联结器传递给高速小齿轮,通过两侧的高速级大齿轮、中间轴齿轮,然后到低速大齿轮和输出轴,输出轴通过刚性法兰联轴节与提升机主轴装置联接,实现提升机运转。该传动机构有啮合性能好、重合度大、承载能力高、传动平稳、机构紧凑、振动和噪音小、适合高速重载传动等优点,在矿井提升机中广泛应用。故障齿轮为低速级大齿轮,其特性齿数Z=160,压力角a=300,齿轮宽b=300mm,法向模数m=lOmm,精度等级为8-8-7e如图1,观察损坏齿,在节线附近有深浅不同的剥落,损伤程度为轴向断齿60mm,齿圈撕裂轴向深度80mm,且齿面有明显剥落和磨损现象。齿面的剥落是由破坏性点蚀引起的,点蚀的宏观形态成壳状,具有疲劳断裂特征及磨压痕迹,点蚀是在齿表面形成核后沿滑动方向呈扇形向内部扩展,并形成与基本脱离的金属舌,最后金属舌被撕断成贝壳状点蚀坑,点蚀坑大小悬殊,形状各异,集中分布在半齿宽的一侧,形成了较大面积的损伤。断面具有明显的疲劳特性,疲劳裂纹起源于损伤齿面侧有点蚀引起的应力集中部分。在疲劳扩展区观察到平行的疲劳纹和撕裂条带,裂纹扩展到节线下方近齿根处,沿危险截面延伸,导致弯曲疲劳破坏,在某次重载急停情况下导致断齿并撕裂齿套。通过该矿及厂家的计算认为减速箱各相关齿轮受外载荷的设计计算以及齿轮的强度计算没有大问题。通过断齿部位及齿轮点蚀剥落痕迹看,存在较严重的偏载现象。

    通过分析得出结论,摆线针轮减速机齿面的点蚀和磨损以及齿轮材料热处理的不,均局等降低了齿轮的性能,在齿轮多次重复的变载荷或短时过载冲击下导致断齿及齿圈撕裂。

    2.应妞对策的制定

    针对该矿的实际情况,厂家没有该型号的备用齿轮,加工一个新的齿轮周期至少需要LSd加果停产更换新齿轮,势必造成巨大损失,方案不可取。因该齿轮与从动轮三对啮合齿数,断齿轴向深度浅,采取修补受损齿轮方案。轴圈裂纹两侧轴向打销孔,用高强度的钢板拉住齿圈,轴向裂纹终端径向打截止孔,防止齿圈裂纹深度加大,调整减速机各齿轮使其达到理想的啮合位,尽量消除偏载现象,在新的齿轮到来前,保证提升机安全运转。

[来源:原创] [作者:czhljd] [日期:13-07-29] [热度:]