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克维斯传动:新型输送机减速设施齿轮革新研讨
作者:无锡市克维斯传动机械有限公司    发布于:2014-08-05 14:11:44    文字:【】【】【
摘要:克维斯传动:新型输送机减速设施齿轮革新研讨
1概述E404BC型带式输送机减速器(以下简称减速器)是用于宝钢集团原烧地区室送料带式输送机中的传动装置,这是从日本进口的产品,在宝钢多条流水生产线上使用。该减速器在使用中发生数起齿轮断齿事故,直接影响了生产的正常运行,为此,我们对该减速器的断齿原因进行了分析,并提出解决办法,改进后的减速器经实际使用,取得了满意效果。

  2齿轮失效原因分析该减速器的结构。减速器及其齿轮的主要技术参数。

  为了掌握实际情况,了解该减速器断齿的真正原因,为今后的改进设计提供依据。我们一方面对该减速器进行测绘,从结构和尺寸上分析其合理性,并确保改进后的减速器与原流水生产线安装位置和空间匹配。另一方面,对断齿齿轮及已有出现问题迹象的零件(包括重要的轴、套等)进行材料、热处理工艺和金相组织等方面的分析,了解其产生问题的根源,并对实际生产使用情况进行调研。根据以上工作所得到的数据,利用计算机对其重要的零部件进行强度校核计算,并进行全面分析。我们认为该减速器产生问题的主要原因有:

  (1)该产品由日本引进时,没有充分考虑我国实际使用工况,而考虑经济等因素较多。

  (2)在实际生产中,送料带式输送机经常在连续超载工况下工作,因此,要求减速器的设计裕度大,而该减速器齿轮强度裕度不足,只能在额定载荷下工作。

  3改进设计我们在该减速器的改进设计中主要采取了以下措施:

  (1)齿轮材料采用优质低碳高强度合金钢,渗碳淬火,使齿面硬芯部韧性高,以提高承载能力。

  齿轮的损坏的主要形式有断齿、点蚀、剥落、磨损和胶合等,一般地说断齿、点蚀、剥落都是因齿轮承受的交变应力超过了材料的疲劳极限所致。该进口齿轮的材料是42CrMo或35CrM o,属于中碳合金钢,材料中的Cr能够增加钢的淬透性,还能提高渗层的耐磨性。Mo更能增加钢的淬透性,并且有抗回火脆性的优点。采用的热处理方式为:调质处理,再齿面高频淬火,齿面硬度HRC48 53(或HRC40 45),芯部硬度HB240 285(或HB230 269)。

  断齿是齿轮的弯曲强度不够所致。提高其弯曲强度的方法主要有:增大齿轮宽度;增大齿轮的模数;选用高强度材料。由于该减速器齿轮的中心距、外形尺寸和安装尺寸都已确定,我们只能采用高强度材料来提高齿轮的弯曲强度。改进后的齿轮材料为淬透性极佳的20CrM nT i,齿面渗碳整体淬火,齿面硬度HRC58 62,芯部硬度HRC32 36.

  (2)从结构上采用挖根大圆弧齿轮,避免齿根应力集中,提高弯曲强度。

  断齿一般均在沿齿根拉伸侧断裂,所以在齿根采用挖根大圆弧,磨齿时就可以避免产生磨削台阶,保留了渗碳淬火时产生的残余压应力,这样应力叠加后齿根实际弯曲应力下降,从而提高了齿轮的弯曲强度和疲劳寿命。

  (3)磨齿后,对齿面进行强化喷丸处理,以消除磨削裂纹,增加表面压应力,提高齿轮耐磨性和使用寿命。

  (4)为保证减速器的实际加工质量,在生产中采用加工质量跟踪检验法,对不合格的半成品或产品进行补救性加工或报废,并出具检验报告。

  我们对改进前后的齿轮强度进行了对比。可看出,改进后的E404BC减速器的强度裕度可提高30%左右。

脚注信息
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