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起重机齿轮的检修

起重机齿轮的检修 (1)疲劳点蚀 (2)磨损 (3)胶合 (4)塑性变形 (5)折断齿 (6)提高齿轮的使用寿命(7)齿轮接触斑点的检修
起重机齿轮与齿轮的失效形式

在起重机上常用齿轮传动减速或增大扭矩,通常把齿轮安装在封闭的箱体内,成为独立部件,称为闭式传动或减速器,不在封闭箱内的称为开式齿轮传动。
齿轮的失效主要是指轮齿失效,即在载荷作用下轮齿发生损坏或永久性变形,轻则影响传动质量,重则使其丧失工作能力,常见的失效形式有疲劳点蚀、齿面磨损、胶合、塑性变形和齿折断等。

起重机齿轮的安全检查
①齿轮在传动过程中不应有明显的异常响声,发热和振动。 ②不应有显著的磨损变形。 ③键不应松动、脱落。 ④应有良好的润滑。

起重机齿轮的检修

(1)疲劳点蚀

在减速器齿轮传动中,齿轮最常见的失效形式是疲劳点蚀。所谓点蚀就是靠近节圆(偏下)的齿面出现“麻坑”。点蚀是由于轮齿表面的接触应力达到一定极限,表面层就会产生一些疲劳裂纹,裂纹扩展就会出现小块金属剥落,形成小“麻坑” 如果齿面硬度不适或接触应力过大,“麻坑”继续扩展就会造成齿面凸凹不平,从而引起振动和噪声,点蚀也因之加剧,最后使齿轮丧失传动能力,点蚀面积沿齿宽、齿高超过60%则应报废。

(2)磨损

起重机上的传动,齿轮另一种失效形式是磨损,磨损后轮齿变薄,如果润滑油内有杂质造成的磨损,一般称为研磨性磨损。这种磨损常常在齿轮和齿根出现很深的刮道,刮道垂直于节线并且相互平行。刮道出现以后,减速器内油温上升,齿轮传动发生尖细噪声,这时必须更换润滑油。

由于齿轮偏差,安装中心距偏差过大,都可能造成齿轮副齿顶边缘和齿根过渡曲线部分过度挤压,使齿根圆角部分部生剧烈的磨损。由于过载,往往使主动轮的齿根或被动轮的齿顶(有时也可能沿整个齿面)被磨掉很薄一层。

对于起升机构减速器齿轮磨损后,齿厚不应小于原齿厚的80%,对于运行机构齿轮磨损后齿厚不应小于原齿厚的60%,超过标准则应更换新齿轮,齿厚的磨损可以用测齿卡尺测量分度圆齿厚来检验。

(3)胶合

胶合就是在齿面沿滑动方向形成伤痕。这是由于重载高速、润滑不当或散热不良所造成的。这是齿轮啮合面间的油膜被破坏,温度升高。由于齿面金属直接接触,一个齿面的金属焊接在与之相啮合的另一齿面上。又由于齿面间相对滑动,结果就在齿面上形成一些垂直于节圆的划痕,这就是啮合。

齿面胶合严重,就会使齿轮丧失传动能力。为防止胶合,在低速重载的齿轮传动中,应采用高黏度润滑油,或适当提高齿面的硬度和光洁度。

(4)塑性变形

对于较软的齿面,由于过载或磨擦系数过大,可使齿面产生塑性变形。塑性变形使主动齿轮在节线附近产生凹沟,被动齿轮在节线附近产生凸岗,渗碳钢齿轮由于磨擦较重,也会使啮合轮齿产生塑性变形,这种变形呈现皱纹状,也称塑皱。

(5)折断齿 当齿轮工作时,由于危险断面应力超过极限应力,轮齿就可能部分或整体折断。冲击载荷也可能引起断齿。断齿齿轮不能继续使用。

(6)提高齿轮的使用寿命

起重机用渐开线齿轮失效的主要形式是断齿、磨损以及点蚀、胶合等,尤其是前两者更为显著,过去制造的轻中级工作制度的减速器齿轮寿命可达10年左右,重级工作制度齿轮寿命可达2年,严重的几个月就要报废,一些单位为提高渐开齿轮的寿命,已采用渐开线齿形角度变位和齿廓表面淬火的新工艺,可使齿轮寿命提高3倍左右。

新工艺是小齿轮(齿轮轴)齿芯调质HB228—255后,齿面淬火HRC40—46,大齿轮调质后处理HB228—255,即所谓“淬—调”齿轮副,并把大齿轮材质改为35SiMn或50SiMn,小齿轮改用40MnB。

由于“淬—调”齿轮副的跑合性能好,经短时间空载跑合,齿面接触率可达80%以上,负载后接触面积能达到理想的接触精度。

小齿轮齿面硬度的提高可以显著地提高耐磨性和接触强度。淬火时要求小齿轮齿廓全部进行淬火,防止未淬上火的部分产生早期点蚀。由于齿根圆过渡曲线部分在淬火时,产生残余压缩应力,这对受拉边抗弯曲有利,一般可提高弯曲强度30%。再加上齿角变化,这样就保证了轮齿有足够的抗弯曲强度,防止断齿。

为了防止齿轮胶合,在减速器内全部采用齿轮油,这是因为齿轮油中存在着“极压油性添加剂”,在添加剂能和金属表面生成硫化物或磷化物的膜,这样就减少了磨擦,从而避免金属表面的磨擦结点温度过高而产生胶合,齿轮油不仅对抗胶合有特效作用,对抗磨损和点蚀也都有显著的效果。

(7)齿轮接触斑点的检修 起重机用减速机内的传动齿轮,一般为8级精度,齿面接触斑点应达到:沿齿高不少于40%,沿齿宽不少于50%。

在起重机用减速器中,轮齿的失效一般不采用修理的方法,而是控制一定的报废标准。超过标准则应更换新齿轮。各种原因造成的齿轮外形上的缺陷,其高、宽、深方向都不得超过模数的20%。

对于未超过报废标准的渐开线齿轮,可以用刮刀或油石清除毛刺,但不准采用锉齿的方法来达到所要求的接触面积,更不允许在润滑油中加入磨料。

圆弧齿轮的齿形绝对禁止锉、磨或刮。跑合后的圆弧齿轮应配对,不允许再调换,也不允许调换调整垫或其他零件,以免啮合的相互位置发生变动。
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