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硬齒面減速機故障及排除方法有哪些?

時間:2023-02-16 來源:張家口精益機械傳動有限公司 訪問量:1594

 1、減速機發(fā)熱和漏油。蝸輪減速機為了進步功率,通常均選用有色金屬做蝸輪,蝸桿則選用較硬的鋼材,由于它是滑動磨擦傳動,在工作過程中,就會發(fā)作較高的熱量,使減速機各零件和密封之間熱膨脹發(fā)作區(qū)別,從而在各合作面發(fā)作空隙,而油液由于溫度的升高變稀,簡單形成走漏。首要緣由有四點,一是原料的調配是不是合理,二是嚙合磨擦面的表面質量,三是光滑油的挑選,增加量是不是正確,四是裝置質量和運用環(huán)境。

  2、蝸輪磨損。蝸輪通常選用錫青銅,配對的蝸桿資料通常用45鋼淬硬至HRC45一55,還常用40C:淬硬HRC50一55,經蝸桿磨床磨削至粗糙度RaO. 8 fcm,減速機正常工作時,蝸桿就象一把淬硬的“銼刀”,不停地銼削蝸輪,使蝸輪發(fā)作磨損。通常來說,這種磨損很慢,象某廠有些減速機能夠運用10年以上。若是磨損速度較快,就要思考減速機的選型是不是正確,是不是有超負荷工作,蝸輪蝸桿的原料,裝置質量或運用環(huán)境等緣由。

  3、傳動小斜齒輪磨損。通常發(fā)作在立式裝置的減速機上,首要跟光滑油的增加量和光滑油的挑選有關。立式裝置時,很簡單形成光滑油油量缺乏,當減速機中止工作時,電機和減速機間傳動齒輪油丟失,齒輪得不到應有的光滑維護,發(fā)動或工作過程中得不到有用的光滑致使機械磨損乃至損壞。解決辦法及時用齒輪箱清洗維護機清洗減速機內部。

  4、蝸桿軸承損壞。硬齒面減速機發(fā)作毛病時,即便減速箱密封杰出,該廠仍是常常發(fā)現減速機內的齒輪油現已被乳化,軸承已生銹、腐蝕、損壞,這是由于減速機在運停過程中,齒輪油由熱變冷后發(fā)作的水分凝集形成;當然,也和軸承質量,裝置技術辦法密切相關。


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減速機是一種由封閉式在剛度罩殼內的齒輪( 或渦桿、齒輪-渦桿) 傳動系統(tǒng)所構成的單獨構件,一般在傳動裝置和工作中機中間起配對轉速比和傳送轉距的功效,在冶金工業(yè)、有色板塊、煤碳、裝飾建材、工程機械設備及石油化工等領域有極其普遍的運用。某減速器在安裝后試運轉時產生響聲,開啟減速器罩殼發(fā)覺其錐齒輪小端位置出現了掉塊,其二維平面圖見圖 1 所顯示,減速機齒輪長 302 mm,變位系數 11,大端變位系數 10.68,傳動比 3.545,在安裝后試運行 15 min 后發(fā)覺齒輪出現破裂,其服現役自然環(huán)境是在有潤滑脂的封閉式箱身體,轉速比為 1850 r /min,輸出扭距 12 000 N·m,這類齒輪的初期無效會造成減速器不可以一切正常服現役,進而增加了交貨限期。生產制造企業(yè)決策對本批號一共 27臺減速器齒輪的風險性開展評定,對裂開的齒輪開展了失靈說明便于于采取有效的目的性對策。1 無效情況齒輪機械加工步驟為: 開料→煅造→熱處理→精車( 每個表面至 3.2 μm) →半鏜孔( 每個表面)→滾齒→倒圓角→滲碳→車外螺紋位置滲碳層→熱處理 超低溫淬火→磨齒( 內螺紋、內孔) →清理→加強拋丸→清理→制成品查驗進庫。其煅造溫度為 1 200 ℃,熱處理加工工藝為 880 ℃ ×2 h油冷熱處理  530 ℃ × 2.5 h 高溫淬火,半鏜孔?43mm、?57mm、?65mm、?70mm、?174mm、?34.5 mm,滲碳熱處理工藝為 920 ℃ ×6 h 滲碳 830 ℃ ×2 h 油冷熱處理 200 ℃×3 h 超低溫淬火,磨齒成型精密度至 0.8 μm,拋丸普及率 120%。其斷裂面見圖 2a 所顯示,在齒輪小端( 見橢圓形區(qū)) 出現了裂開,小端斜角位置從體上出現了脫落,斷裂面類似呈三角形,長短 24 mm,總寬 8 mm,見圖 6b所顯示,斷裂面的外附近是滲碳熱處理層。2 根本原因2.1 原材料成份檢測齒輪的原材料是20CrMnMo 碳素鋼[2],在挨近 M36外螺紋處和芯部各自取薄厚為12 mm 試件,根據 GB /T4336-2002《碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發(fā)射光譜分析方法》,用 CX -9600 直讀光譜儀檢驗成分,結果見表1; 和 GB /T 3077-1999《合金結構鋼》中要求的原素對比,滲碳層區(qū)的碳含量較高,其他原素合乎**行業(yè)標準。2.2 顯微鏡機構及強度檢測減速器齒輪的表面規(guī)定滲碳,其合理硬底化層高為1.8~2.1 mm,表面強度規(guī)定 59~64HRC,芯部強度規(guī)定34~40 HRC。在圖 6b 中框架部位取垂直平分齒部樣塊,隨后打磨拋光、打磨拋光,再用 3%氰化鈉酒精腐蝕,在VHX -6000數碼顯微鏡下觀查其表面和芯部的顯微鏡機構見圖 3a和圖 3b。據 GB /T13298-1991《金屬金相組織檢驗方法》和 GB /T25744-2010《鑄鐵件滲碳熱處理淬火金相檢驗》,表面顯微鏡機構為M針 A殘可獲評2級,芯部為M低碳環(huán)保 F游可獲評3級,均合乎技術標準。據GB /T9450-2005《鑄鐵件滲碳熱處理硬底化層深層的測量和校對》,用 DHV -1000 顯微鏡顯微硬度計對齒部**測量,表面強度為 62 HRC ( 維式計算洛氏,相同),芯部強度為38HRC,合乎技術標準,合理硬底化層高為 2.5 mm,超出技術標準。2.3 斷裂面外部經濟外貌及能拉曼光譜分析運用 ZEISS -EVO 25 透射電鏡觀查圖 2c 終斷口裂痕源處外部經濟外貌,見圖 4a,可看得出裂痕從這里向外散發(fā),對框架區(qū)的夾雜物開展能拉曼光譜分析,見圖 4b 所顯示,能譜儀表明 O、Al、Ca、Mg 等原素具備較高的透射峰。圖4d、圖 4e、圖 4f 分別是對圖 4a 地區(qū)開展 Ca、Al、Fe 原素的面掃描儀。由此可見: 裂痕源部位的 Ca、Al 素比較光亮,說明該原素在裂痕源部位成分較高,而 Fe 原素面掃描儀上出現孔眼,表明裂痕源區(qū) Fe 成分較少,由此可見裂痕源處是O、Al、Ca、Mg 構成的非金屬材料夾雜物。這會毀壞基材機構的持續(xù)性,產生應力,惡變物理性能[3]。圖 4a 中的橢圓型地區(qū)是一切正常斷裂面(非裂痕源區(qū)) 區(qū),對其開展能拉曼光譜分析,見圖 4c,該區(qū)域化學分子摩爾質量為: Fe 91.4%、C3.9%、O 1.8%、Cr 1.2%、Mg 0.7%,沒有Al、Na 別的殘渣原素,均是一切正常鋁合金原素,表明該點原材料一切正常。3 剖析與探討減速器齒輪開展檢驗,其原材料成份、合金成分、表面強度合乎技術標準,造成齒部出現裂開的關鍵要素為: (1) 淬硬層深超出技術標準,齒輪經滲碳之后,其齒部是碳含量較高的共析鋼,芯部依然是亞共析,在油中開展熱處理制冷時,表面更先制冷,芯部其次,當溫度制冷到奧氏體變化溫度 Ms 時,表面更先轉化成奧氏體,容積提升,表面原材料有向外“澎漲”的發(fā)展趨勢,這會對芯部原材料產生“拖動”功效,造成芯部遭受拉應力,這時表面原材料遭受向內的壓地應力。芯部原材料碳含量較低而有較高的奧氏體變化終結溫度 Mf,伴隨著制冷的開展,當溫度小于芯部奧氏體變化終結溫度 Mf時,芯部機構終止變化,表面原材料碳含量較高,有較低的奧氏體變化終結溫度 Mf,在室內溫度下能再次變化,這會造成表面向外漲大的發(fā)展趨勢會一直開展,芯部遭受的抗拉力會慢慢提升[4]; 齒部合理硬底化層越長,這類地應力效用越顯著,它是造成齒輪從芯部裂開的第 1 個緣故。(2) 經透射電鏡剖析,裂痕源坐落于齒的內部,且有較多的 O、Al、Ca、Na 等元素組成的非金屬材料夾雜物[5],這種夾雜物強度較高,例如 Al?O?,其硬度為 9,基本上沒有塑性變形; 這種強度較高的非金屬材料夾雜物能毀壞基材機構的一致性和持續(xù)性,在遭受外力時,高韌性的夾雜物顆粒物不造成形變,其顆粒物斜角會對基材機構造成明顯的“激光切割”功效,這會在夾雜物周邊造成高寬比的應力產生裂痕源[6],再再加上內部遭受很大的拉應力,造成裂痕從內部拓展,它是裂開的第 2 個緣故。綜上所述得知,齒輪裂開緣故更先是合理硬底化層過深,次之是原材料芯部有夾雜物。歷經對熱處理方法開展追朔,發(fā)覺齒輪開展了混放拼爐,造成滲碳時間太長,整改措施是不允許拼爐混放。此外,發(fā)覺經銷商為了更好地控制成本,把本應用特鋼的原材料換為普鋼原材料,造成夾雜物增加,導致初期無效,整改措施是特定特鋼企業(yè),不允許隨便拆換原材料。歷經采用所述對策,改善后齒輪的滲碳層機構為 2 級M針 A殘,硬底化層深層為 1.9 mm,夾雜物鑒定為 1.5 級,均合乎技術標準,消除了齒輪的裂開難題。4 結果(1) 齒輪的成分合乎20CrMnMo 鋼,強度和顯微鏡機構合乎技術標準,但合理硬底化層深 2.5 mm 超出了技術標準( 1.8~2.1 mm)。經透射電鏡剖析,裂痕源坐落于斷裂面內部且有較多的 O、Al、Ca、Mg 等構成的非金屬材料夾雜物。(2) 更先,齒輪的硬底化層深超出了技術標準,這會造成芯部遭受很大的拉應力; 次之,齒輪的基材中帶有較多的 O、Al、Ca、Mg 等非金屬材料夾雜物,這種夾雜物隔斷基材,非常容易造成應力,是造成裂開的第 2 個要素; 2 個要素的綜合性功效,造成了齒部出現了初期裂開。⑶有目的性地采用整改措施,更先不允許拼爐混放,標準熱處理方法; 次之將原料由普鋼改成特鋼,降低原材料中夾雜物。根據所述改善,減速器齒輪再也不會產生過初期裂開無效,消除了難題。 減速器 G5116立式車床 德國HOFLER數控磨齒機 DHXK2618龍門式數控銑床 減速器 GK61125E數控車床 2米重型滾齒機 鏈輪數控中頻淬火機床 數控加工車間現場 鏈輪組件CAD設計
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