回轉支承齒輪斷裂因素和解決方法

  回轉支承的的齒輪如果發生斷裂都是齒根部位，同時回轉支承的齒輪損壞後，該設備零件則不能(néng)正常使用(yòng)。
  回轉支承齒輪斷裂是由于法向壓力Fn沿齒面移動，齒根應力不斷變化，同時有(yǒu)應力集中(zhōng)，緻使齒根發生疲勞裂紋。經曆長(cháng)期應力循環，裂紋不斷擴展，導緻整個輪齒出現疲勞折斷。
  另種是由于短時間嚴重過載，緻使輪齒突然折斷。折斷形式，可(kě)以從斷口上進行判斷，疲勞折斷由于在産(chǎn)生微裂紋疲勞源處反複擠壓擴展，導緻折斷，所以斷口大部分(fēn)區(qū)域比較光亮、平整。而突然折斷的斷口比較粗糙。此外，較為(wèi)常見的還有(yǒu)随機斷齒，随機斷齒是指意外情況引起的斷齒。其顯著征是輪齒折斷部位不是在輪齒齒根彎曲應力的地方，它可(kě)能(néng)是在輪齒上的任何個部位折斷，包括整齒折斷或在齒上有(yǒu)缺陷的部分(fēn)折斷。分(fēn)析設計參數選擇不合理(lǐ)設計時選用(yòng)的齒輪模數偏小(xiǎo)，緻使齒根彎曲應力較大，安(ān)系數處于臨界值時，負荷的增大，如産(chǎn)量提高、設備老化、産(chǎn)品變更等情況下，都可(kě)能(néng)引起齒輪輪齒的折斷。
  使用(yòng)維修不當也會造成回轉支承齒輪斷裂。
  例如，新(xīn)設備投産(chǎn)時，齒輪傳動有(yǒu)個跑合期，在跑合期由于制造及裝(zhuāng)配均有(yǒu)誤差，以及表面凹凸不平等原因，相齧合的輪齒實際上僅部分(fēn)齒面相接觸，因而在初期運轉的過程中(zhōng)，這些初接觸的部分(fēn)，因單位面積受力較大，就會先出現磨損現象。但當齒輪運轉1個時期之後，相齧合的齒面間實際接觸面積增大，單位面積上所受的力就相對減小(xiǎo)，潤滑條件也得到進步改善，于是這種初期齒面磨損的現象便會逐漸趨于消失。這個過程即是齒輪傳動的跑合。在齒輪傳動的跑合過程中(zhōng)出現的齒輪磨損現象，即稱為(wèi)跑合磨損。由此可(kě)知跑合磨損不僅對齒輪無害，而且是新(xīn)齒輪傳動在試運行過程中(zhōng)必經的曆程。
  齒輪傳動跑合時間的長(cháng)短，與其中(zhōng)較硬齒面的粗糙度有(yǒu)關。如較硬的齒面粗糙，跑合時間就長(cháng)；較硬的齒面平滑，跑合時間就短。因此設計時要求較硬的齒面具(jù)有(yǒu)較小(xiǎo)的粗糙度。實踐證明，齒輪跑合愈好，齧合情況愈理(lǐ)想。跑合過程中(zhōng)為(wèi)避免發生磨料磨損應定期更換潤滑油。如果在跑合期高速滿負荷工(gōng)作(zuò)，就會加劇磨損，産(chǎn)生磨屑，形成磨粒磨損，齒面磨損會造成齒廓形狀改變，齒厚變薄，嚴重的可(kě)以導緻輪齒折斷。例如1台ZL-50C型裝(zhuāng)載機（發動機為(wèi)6135K-9a型）在施工(gōng)時，駕駛員感到機器裝(zhuāng)載逐漸無力，觀察儀表，發現水溫高、機油無壓力，于是立刻停機檢查。
  防護措施合理(lǐ)确定設計參數。
  在進行齒輪參數的優化設計時，為(wèi)了提高齒輪的彎曲強度，在條件許可(kě)的範圍内，應選用(yòng)較大的齒輪模數，考慮到在設備使用(yòng)過程中(zhōng)，由于産(chǎn)量提高，設備老化、産(chǎn)品變更等因素引起齒輪負荷增大，安(ān)系數應大于臨界值。提高齒輪的加工(gōng)精(jīng)度和安(ān)裝(zhuāng)精(jīng)度。增大齒根過渡處的圓角曲率半徑，消除該處加工(gōng)刀(dāo)痕，注意材料内部缺陷的檢測和消除。增大軸和支承處的剛度，提高安(ān)裝(zhuāng)精(jīng)度，避免産(chǎn)生較大的振動和偏載。合理(lǐ)地選擇材料和熱處理(lǐ)方式。消除加工(gōng)和熱處理(lǐ)過程中(zhōng)産(chǎn)生的細微裂紋和殘餘應力，别是在磨削齒輪時，正确選擇砂輪的材料、硬度和磨削工(gōng)藝參數，以避免磨削裂紋。
  正确使用(yòng)設備，保持良好的潤滑、跑合期避免頻繁起動、換向，不超速，不滿載，勤檢查，選擇合适粘度的潤滑油，定期更換潤滑油，避免由于磨損導緻的輪齒折斷。結論綜上所述，如果我們在齒輪的設計、選材、制造、安(ān)裝(zhuāng)、使用(yòng)等方面進行嚴格的控制，就可(kě)以在很(hěn)大程度上避免斷齒現象的發生。