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克維斯傳動:新型輸送機減速設施齒輪革新研討
作者:無錫市克維斯傳動機械有限公司    發布于:2014-08-05 14:11:44    文字:【】【】【
摘要:克維斯傳動:新型輸送機減速設施齒輪革新研討
1概述E404BC型帶式輸送機減速器(以下簡稱減速器)是用于寶鋼集團原燒地區室送料帶式輸送機中的傳動裝置,這是從日本進口的產品,在寶鋼多條流水生產線上使用。該減速器在使用中發生數起齒輪斷齒事故,直接影響了生產的正常運行,為此,我們對該減速器的斷齒原因進行了分析,并提出解決辦法,改進后的減速器經實際使用,取得了滿意效果。

  2齒輪失效原因分析該減速器的結構。減速器及其齒輪的主要技術參數。

  為了掌握實際情況,了解該減速器斷齒的真正原因,為今后的改進設計提供依據。我們一方面對該減速器進行測繪,從結構和尺寸上分析其合理性,并確保改進后的減速器與原流水生產線安裝位置和空間匹配。另一方面,對斷齒齒輪及已有出現問題跡象的零件(包括重要的軸、套等)進行材料、熱處理工藝和金相組織等方面的分析,了解其產生問題的根源,并對實際生產使用情況進行調研。根據以上工作所得到的數據,利用計算機對其重要的零部件進行強度校核計算,并進行全面分析。我們認為該減速器產生問題的主要原因有:

  (1)該產品由日本引進時,沒有充分考慮我國實際使用工況,而考慮經濟等因素較多。

  (2)在實際生產中,送料帶式輸送機經常在連續超載工況下工作,因此,要求減速器的設計裕度大,而該減速器齒輪強度裕度不足,只能在額定載荷下工作。

  3改進設計我們在該減速器的改進設計中主要采取了以下措施:

  (1)齒輪材料采用優質低碳高強度合金鋼,滲碳淬火,使齒面硬芯部韌性高,以提高承載能力。

  齒輪的損壞的主要形式有斷齒、點蝕、剝落、磨損和膠合等,一般地說斷齒、點蝕、剝落都是因齒輪承受的交變應力超過了材料的疲勞極限所致。該進口齒輪的材料是42CrMo或35CrM o,屬于中碳合金鋼,材料中的Cr能夠增加鋼的淬透性,還能提高滲層的耐磨性。Mo更能增加鋼的淬透性,并且有抗回火脆性的優點。采用的熱處理方式為:調質處理,再齒面高頻淬火,齒面硬度HRC48 53(或HRC40 45),芯部硬度HB240 285(或HB230 269)。

  斷齒是齒輪的彎曲強度不夠所致。提高其彎曲強度的方法主要有:增大齒輪寬度;增大齒輪的模數;選用高強度材料。由于該減速器齒輪的中心距、外形尺寸和安裝尺寸都已確定,我們只能采用高強度材料來提高齒輪的彎曲強度。改進后的齒輪材料為淬透性極佳的20CrM nT i,齒面滲碳整體淬火,齒面硬度HRC58 62,芯部硬度HRC32 36.

  (2)從結構上采用挖根大圓弧齒輪,避免齒根應力集中,提高彎曲強度。

  斷齒一般均在沿齒根拉伸側斷裂,所以在齒根采用挖根大圓弧,磨齒時就可以避免產生磨削臺階,保留了滲碳淬火時產生的殘余壓應力,這樣應力疊加后齒根實際彎曲應力下降,從而提高了齒輪的彎曲強度和疲勞壽命。

  (3)磨齒后,對齒面進行強化噴丸處理,以消除磨削裂紋,增加表面壓應力,提高齒輪耐磨性和使用壽命。

  (4)為保證減速器的實際加工質量,在生產中采用加工質量跟蹤檢驗法,對不合格的半成品或產品進行補救性加工或報廢,并出具檢驗報告。

  我們對改進前后的齒輪強度進行了對比。可看出,改進后的E404BC減速器的強度裕度可提高30%左右。

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