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舉例分析球磨機(jī)輪齒斷裂故障原因（上）

舉例分析球磨機(jī)輪齒斷裂故障原因（上）

時(shí)間：2018-07-11 15:02:22  來(lái)源：  瀏覽次數(shù)：487

某用戶(hù)反映，球磨機(jī)安裝完畢后，空載試運(yùn)行時(shí)聲音不太正常，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，主傳動(dòng)齒輪中小齒輪的根部有裂紋。這是什么情況呢？專(zhuān)家對(duì)此設(shè)備進(jìn)行了實(shí)地考察分析。

一開(kāi)始，維修人員認(rèn)為小齒輪裂紋時(shí)加工制造過(guò)程中，由于比傲慢質(zhì)量存在問(wèn)題而引起的應(yīng)力集中逐步發(fā)展所致。但是換了一個(gè)新的小齒輪經(jīng)過(guò)幾天空在磨合之后投入生產(chǎn)試運(yùn)行，還是產(chǎn)生了不正常的嚙合聲，運(yùn)行了兩個(gè)月，小齒輪輪齒直接就斷裂了。

現(xiàn)場(chǎng)分析認(rèn)為，嚙合噪聲的存因是嚙合間隙過(guò)大。因此，對(duì)齒輪傳動(dòng)的嚙合間隙進(jìn)行了調(diào)整。再次啟動(dòng)運(yùn)行，果然振動(dòng)及噪聲有所減小，但兩個(gè)月之后，小齒輪斷了兩齒。換第四個(gè)新的小齒輪，并同樣對(duì)嚙合間隙進(jìn)行調(diào)整。這一次僅運(yùn)行10天，小齒輪輪齒就斷了，且把小齒輪座向外推開(kāi)了3mm。

專(zhuān)家對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了集中研究，分析輪齒的折斷有兩種，一種是彎曲疲勞折斷；另一種是過(guò)載折斷。

引起疲勞折斷的主要原因有：傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷過(guò)大；齒根圓角半徑過(guò)??；齒根表面粗糙度值過(guò)大；滾切時(shí)齒根被拉傷；材料中有缺陷，熱處理產(chǎn)生微小裂紋及其他有害殘余應(yīng)力等。當(dāng)齒根處的交變應(yīng)力超過(guò)了材料的疲勞極限時(shí)，齒根圓角處產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋又不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪齒的彎曲疲勞折斷。

過(guò)載折斷則通常是由于短時(shí)嚴(yán)重過(guò)載的沖擊載荷作用，使輪齒承受的應(yīng)力超過(guò)其極限應(yīng)力所致。載荷嚴(yán)重集中、動(dòng)載荷過(guò)大及有較大的硬質(zhì)異物進(jìn)入輪齒嚙合處，均可引起過(guò)載折斷。

但球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷一般都不是很大，況且在每次更換前，對(duì)新齒輪的漸開(kāi)線參數(shù)、齒輪精度、表面質(zhì)量都進(jìn)行了測(cè)量和檢驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果均符合圖紙技術(shù)要求，據(jù)此分析應(yīng)是疲勞和過(guò)載的共同作用。

專(zhuān)家對(duì)折斷情況及設(shè)備工作情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)并無(wú)意外或者嚴(yán)重過(guò)載情況發(fā)生，也沒(méi)有太大的沖擊載荷作用，且每次故障發(fā)生時(shí)，兩輪輪齒嚙合處，也沒(méi)有硬質(zhì)異物在其間。由此判斷，斷齒的主要原因應(yīng)是輪齒上載荷嚴(yán)重集中。

這一推斷，專(zhuān)家通過(guò)用紅丹粉對(duì)兩輪輪齒嚙合處著色檢查后得到了證實(shí)。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)齒面的接觸面積雖然達(dá)到了90%，但是靠近筒體一端著色明顯要重一些，而靠近聯(lián)軸器的一端則明顯要輕，前者僅占齒面的50%。

且?guī)状螖帻X都是靠近筒體這一端，遂得出結(jié)論，正是因?yàn)楣ぷ鬏d荷集中，導(dǎo)致了小齒輪的多次折斷。

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