資源描述：
《機(jī)械傳動(dòng)齒輪失效方式探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、機(jī)械傳動(dòng)齒輪失效方式探究摘要:煤礦機(jī)械齒輪的失效有輪齒折斷、齒面膠合、齒面點(diǎn)蝕和齒面塑性變形等主要形式。由于輪齒嚙合不合理，造成超負(fù)荷或沖擊負(fù)荷而產(chǎn)生輪齒較軟齒部分金屬的塑性變形，嚴(yán)重時(shí)在齒頂?shù)倪吚饣蚨瞬繉绗F(xiàn)飛邊、齒頂變圓,主動(dòng)齒輪的齒面上有凹陷，被動(dòng)齒輪的節(jié)線附近升起一脊形，使齒面失去正確的齒形。齒輪失效直接影響著煤礦機(jī)械效能的發(fā)揮,亟待解決，本文提出幾種改進(jìn)途徑。關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)械;齒輪失效中圖分類號(hào):TD407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào):1009-9166(2010)017(0)-0205-01—、選材齒輪材料的選擇,要根據(jù)強(qiáng)度、韌性和工
2、藝性能要求，綜合考慮。結(jié)合我國實(shí)際，宜選用低碳合金滲碳鋼。對(duì)于承受重載和沖擊載荷的齒輪,采用以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金滲碳鋼為主的鋼材（含Ni量2%-4%）;對(duì)于負(fù)載比較穩(wěn)定或功率較小、模數(shù)較小的齒輪，亦可選用無Ni的Ni?Mn鋼。這些滲碳合金鋼的含碳量較低,平均為0.2%以下,其中的Mo、Mn均能增加鋼的淬透性（含Mn量以0?4%-0.6%為宜）,Cr能增加鋼的淬透性和耐磨性,Ni對(duì)提高鋼的韌性特別有效。應(yīng)研制、采用新型淬透性好的滲碳齒輪鋼（國外稱為TT鋼系列），它具有較窄范圍的淬透性帶，可保證齒輪變形范圍小并達(dá)到要求的芯部硬度
3、。應(yīng)盡量選用冶金質(zhì)量好的真空脫氣精煉鋼（R-H脫氣鋼）和電渣重熔合金鋼，這種鋼材的純度高，具有較好的致密度,含氧、氮和非金屬雜質(zhì)極少，塑性和韌性好,減少了機(jī)械性能和各向異性。用這種鋼材制造的齒輪與普通電爐鋼制造的齒輪相比，其接觸和彎曲疲勞壽命可提高3-5倍，齒輪極限載荷可提高15%-20%o二、加工工藝機(jī)加工滾齒時(shí)，粗、精滾工序要分開,先用滾刀進(jìn)行粗切,再用專用滾刀進(jìn)行精滾齒,保持滾刀精度，用百分表控制切齒深度，切齒深度誤差應(yīng)控制在零位附近，精滾齒滾刀的齒形誤差應(yīng)不大于0.03mmo齒形加工一般要達(dá)到9級(jí)精度。齒面粗糙度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，
4、可在磨齒后，進(jìn)行電拋光或振動(dòng)拋光，提高表面粗糙度，粗糙度好的齒輪的壽命比粗糙度差的可提高15%-20%0采用齒面修形、齒形修緣和挖根大圓?。ù髨A弧齒根）新技術(shù)（包括倒角、磨光、修圓），能消除或減輕嚙合干涉和偏載,提高齒輪的承載能力，使齒根應(yīng)力集中降低，齒輪的彈性柔度增大。對(duì)齒形進(jìn)行修飾（磨齒、剃齒、研齒），齒輪的接觸極限應(yīng)力可提高15%-25%0對(duì)齒作縱向修形（修齒腹），齒輪的壽命可提高2倍，彎曲應(yīng)力可減少17%-23%,并可降低噪聲。當(dāng)切齒刀具的硬度大于工件硬度的2-5倍以上，并有較好的韌性和耐磨性時(shí)，切削效果較好。硬齒面齒輪常采用磨削
5、法和刮削法加工，齒胚經(jīng)多次熱處理和切削加工。三、熱處理煤礦機(jī)械齒輪的承載能力不僅取決于表面硬度，還取決于表層向芯部過渡區(qū)的剪應(yīng)力與剪切強(qiáng)度的比值，它不能大于0.55o深層滲碳淬火是這種齒輪硬化處理最理想的方法，它可以得到高的芯部硬度，較小的過渡區(qū)殘余拉應(yīng)力和充足的硬化層深度。齒面含碳量一般控制在0?8%-1%為宜，由齒表面到芯部的硬度梯度要緩和。滲碳齒輪經(jīng)過淬火和回火，表面硬度應(yīng)達(dá)到HRC58-62,要消除齒輪特別是表層的殘余內(nèi)應(yīng)力。推廣碳、氮共滲新工藝，氮的滲入深度一般控制在0?2mm以內(nèi)，它不但能硬化表層，還能產(chǎn)生壓應(yīng)力,可比單純滲碳
6、齒輪的強(qiáng)度極限應(yīng)力提高13%以上，壽命可提高1倍。熱處理后，尚需進(jìn)行油浴人工時(shí)效處理。對(duì)齒面和齒根進(jìn)行噴丸強(qiáng)化處理，通常是齒輪加工的最后一道工序，可在滲碳淬火或磨齒后進(jìn)行。它能使齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度提高30%-50%,使齒根彎曲疲勞強(qiáng)度得到改善;能有效阻止裂紋擴(kuò)展，使實(shí)際載荷比外加載荷小得多;能有效抵抗破壞性沖擊，減少點(diǎn)蝕，增大耐久極限;有利于齒輪潤滑的改善;可消除各種切齒加工在齒面留下的連續(xù)刀痕以及磨削產(chǎn)生的缺陷(產(chǎn)生殘余應(yīng)力和淬火壓應(yīng)力的釋放)。根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn),齒輪噴丸比不噴丸壽命可提高6倍。五、正確安裝運(yùn)行實(shí)踐表明，減速器齒輪副的安裝精
7、度，對(duì)齒輪的承載能力、磨損和使用壽命有很大影響。無論是新安裝、更換或檢修安裝，都應(yīng)做到嚴(yán)格、精細(xì)，按照安裝技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，特別是齒輪軸心線的水平度、平行度、中心距、軸承間隙、齒輪側(cè)隙、頂隙、接觸區(qū)域或軸向竄動(dòng)量等,必須達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。新齒輪在投運(yùn)前,應(yīng)進(jìn)行充分的跑合。制訂運(yùn)行操作規(guī)程，認(rèn)真執(zhí)行，嚴(yán)禁違章作業(yè),超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。六、潤滑潤滑對(duì)于齒輪的磨損失效有著重要的影響，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。煤礦機(jī)械傳動(dòng)齒輪的特征是:多采用低速重載齒輪,接觸應(yīng)力通常很高，因此輪齒接觸表面材質(zhì)的局部彈性變形不容忽視;同時(shí)齒輪在共輒嚙合過程中，除切點(diǎn)部位
8、以外，均為滾、滑運(yùn)行。這一特征完全符合彈性流體動(dòng)力潤滑(EHL)理論。它與傳統(tǒng)的Martin潤滑理論的基本區(qū)別在于:上述齒輪表面的局部彈性變形量往往比按剛性邊界計(jì)算的油膜厚度大許多倍，因此對(duì)油
