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摘要：克維斯傳動:新型輸送機(jī)減速設(shè)施齒輪革新研討

1概述E404BC型帶式輸送機(jī)減速器（以下簡稱減速器）是用于寶鋼集團(tuán)原燒地區(qū)室送料帶式輸送機(jī)中的傳動裝置，這是從日本進(jìn)口的產(chǎn)品，在寶鋼多條流水生產(chǎn)線上使用。該減速器在使用中發(fā)生數(shù)起齒輪斷齒事故，直接影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，為此，我們對該減速器的斷齒原因進(jìn)行了分析，并提出解決辦法，改進(jìn)后的減速器經(jīng)實(shí)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(jié)構(gòu)。減速器及其齒輪的主要技術(shù)參數(shù)。

　　為了掌握實(shí)際情況，了解該減速器斷齒的真正原因，為今后的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。我們一方面對該減速器進(jìn)行測繪，從結(jié)構(gòu)和尺寸上分析其合理性，并確保改進(jìn)后的減速器與原流水生產(chǎn)線安裝位置和空間匹配。另一方面，對斷齒齒輪及已有出現(xiàn)問題跡象的零件（包括重要的軸、套等）進(jìn)行材料、熱處理工藝和金相組織等方面的分析，了解其產(chǎn)生問題的根源，并對實(shí)際生產(chǎn)使用情況進(jìn)行調(diào)研。根據(jù)以上工作所得到的數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)對其重要的零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，并進(jìn)行全面分析。我們認(rèn)為該減速器產(chǎn)生問題的主要原因有：

　　（1）該產(chǎn)品由日本引進(jìn)時，沒有充分考慮我國實(shí)際使用工況，而考慮經(jīng)濟(jì)等因素較多。

　?。?）在實(shí)際生產(chǎn)中，送料帶式輸送機(jī)經(jīng)常在連續(xù)超載工況下工作，因此，要求減速器的設(shè)計(jì)裕度大，而該減速器齒輪強(qiáng)度裕度不足，只能在額定載荷下工作。

　　3改進(jìn)設(shè)計(jì)我們在該減速器的改進(jìn)設(shè)計(jì)中主要采取了以下措施：

　?。?）齒輪材料采用優(yōu)質(zhì)低碳高強(qiáng)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(diǎn)蝕、剝落、磨損和膠合等，一般地說斷齒、點(diǎn)蝕、剝落都是因齒輪承受的交變應(yīng)力超過了材料的疲勞極限所致。該進(jìn)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(yōu)點(diǎn)。采用的熱處理方式為：調(diào)質(zhì)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(qiáng)度不夠所致。提高其彎曲強(qiáng)度的方法主要有：增大齒輪寬度；增大齒輪的模數(shù)；選用高強(qiáng)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(qiáng)度材料來提高齒輪的彎曲強(qiáng)度。改進(jìn)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.

　?。?）從結(jié)構(gòu)上采用挖根大圓弧齒輪，避免齒根應(yīng)力集中，提高彎曲強(qiáng)度。

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

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

　?。?）為保證減速器的實(shí)際加工質(zhì)量，在生產(chǎn)中采用加工質(zhì)量跟蹤檢驗(yàn)法，對不合格的半成品或產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)救性加工或報(bào)廢，并出具檢驗(yàn)報(bào)告。

　　我們對改進(jìn)前后的齒輪強(qiáng)度進(jìn)行了對比?？煽闯?，改進(jìn)后的E404BC減速器的強(qiáng)度裕度可提高30%左右。