齿轮减速机齿轮开裂的原因和检测分析
齿轮材料为18crnimo7-6。生产工艺为粗加工→渗碳淬火 回火→精加工(键槽开孔等)。为了确定齿轮裂纹产生的原因,进行了一系列的检测和分析。
测试过程和结果
1.1宏观检验
齿轮减速机齿轮外圆周、内键槽孔壁和端面的圆周方向均有较长的裂纹,部分端面裂纹两侧倾斜,如图1所示。沿裂纹张开后观察断口形貌,多为银金属光泽的细瓷,未发现陈旧的断口,裂纹源在键槽根部转角处。
1.2化学成分测试
采用ICP-AES对齿轮的化学成分进行了测试,结果符合EN 884 -2008《渗碳钢交货技术条件》的要求。
1.3硬度及金相检验
齿轮减速机齿轮的渗碳层深度约为1.58mm,齿面平均硬度为725hv1,中心硬度为43.0hrc,均满足图纸的技术要求。
根据GB / T 10561-2005《测定钢中非金属夹杂物含量的标准级配图显微检查方法》,各类非金属夹杂物均优于0.5级;根据GB / t6394-2017金属平均晶粒度测定方法,晶粒度为6.5级。
根据GB / T 25744-2010《钢中渗碳淬火回火金相检验》,齿轮渗碳层分为1级碳化物、5级马氏体和6级残余奥氏体。不符合GB / T 3480.5-2008《正齿轮斜齿轮承载能力计算第5部分:材料的强度和质量》对渗碳钢表面组织和残余奥氏体含量的要求
齿轮减速机试样在裂纹源处切割,抛光,用4%醇腐蚀溶液腐蚀。用显微镜观察键槽表面。键槽表面粗糙,根部不规则,有微裂纹。
齿轮减速机因润滑油产生故障
齿轮减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,是一种相对精密的机械。使用它的目的是降低转速,增加转矩。下面是伺服减速机因润滑油产生故障主要表现形式:
1、振动、噪声造成环境污染
齿轮减速机启动后由于齿轮、轴承磨损或传动装置装配不好,机器产生较大的抖动现象。轴承损坏、齿轮磨损、齿轮损伤或有异物卡住等原因,机器会发出较大且持续时间较长的刺耳音。这些故障的产生,都会造成严重的噪声污染。
2、油温过高造成器件损坏
在运行中,由于润滑油量不足或设备超负荷运转等原因,导致内部润滑油温度快速上升,造成相关部件产生局部损坏。有些器件由于内应力没有消除,遇热变形大造成精度下降,有些器件在高温情况下材料强度降低引起损坏。
另外,一些运转不灵活、严重损耗动力的伺服减速机在作业过程中,当有异物侵入时,可能传动件被卡住,出现运转不均匀或振动不正常等现象。
3、齿轮副润滑不良造成齿面磨损
由于齿轮减速机运行环境恶劣,润滑油膜不易在啮合面之间形成并稳定存在,导致齿轮表面以及轴承室、齿轮轴轴径表面形成点蚀或出现摩擦磨损、变形等现象,直至造成齿轮表面的严重磨损。
新技术在齿轮减速机使用中的应用
齿轮减速机的设计优化不断发展。本公司根据压辊和烘干机的工况选择具有自己冷却系统的齿轮减速机,也使减速机的使用寿命不断延长。近年来,在线监测和诊断技术不断应用于操作设备,包括简单的诊断方法(即,通过声音诊断、振动诊断、和的诊断[3])和准确诊断方法(时域分析、频域分析、倒频谱分析、等),能及时发现设备运行异常状况。
同样,当齿轮减速机使用在线监测技术,通过技术分析的各种特征、温度、振动、噪声、操作曲线,等可以在时间方面的变化,迅速确定齿轮是否在正常工作状态或不正常的工作状态,并采取相应的措施对齿轮工作状态异常,及时消除处于萌芽状态的设备隐患,避免因未发现的问题而引起的问题。设备事故的发生。