齿轮修复案例

更新日期:2018-06-22
摘要:

  齿轮是装备制造业中不可替代的关键性基础零部件,其广泛应用于航空航天、石油化工、风机、汽车等领域,由于各种原 […]

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齿轮是装备制造业中不可替代的关键性基础零部件,其广泛应用于航空航天、石油化工、风机、汽车等领域,由于各种原因造成的齿轮磨损导致其失效变得越来越多,而锻造齿轮需要严格的工作条件,因此修复受损的齿轮变得尤为重要。

 

 

 

 

 

沈阳金研激光近日修复了材料为35CrMo的大型齿轮,该齿轮直径约2.6米,经检查发现齿根断裂且齿面有裂纹。要求修复后其表层硬度需达到HRC62~65,内部硬度需达到HRC32~36,因原工件表面做过渗氮处理,本身耐磨性、表面硬度等都很高,处理难度较大。

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打磨后

我公司采用先进的修复技术修复该齿轮,修出齿型后,在其表面制出硬层,增加其硬度及耐磨度。着色检查,无其他缺陷显示。

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修复后

 


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齿轮的失效形式
1、齿面磨损
对于开式齿轮传动或含有不清洁的润滑油的闭式齿轮传动,由于啮合齿面间的相对滑动,使一些较硬的磨粒进入了摩擦表面,从而使齿廓改变,侧隙加大,以至于齿轮过度减薄导致齿断。一般情况下,只有在润滑油中夹杂磨粒时,才会在运行中引起齿面磨粒磨损。

2、齿面啮合

对于高速重载的齿轮传动中,因齿面间的摩擦力较大,相对速度大,致使啮合区温度过高,一旦润滑条件不良,齿面间的油膜便会消失,使得两轮齿的金属表面直接接触,从而发生相互粘结。当两齿面继续相对运动时,较硬的齿面将较软的齿面上的部分材料沿滑动方向撕下而形成沟纹。

3、疲劳点蚀

相互啮合的两轮齿接触时,齿面间的作用力和反作用力使两工作表面上产生接触应力,由于啮合点的位置是变化的,且齿轮做的是周期性的运动,所以接触应力是按脉动循环变化的。齿面长时间在这种交变接触应力作用下,在齿面的刀痕处会出现小的裂纹,随着时间的推移,这种裂纹逐渐在表层横向扩展,裂纹形成环状后,使轮齿的表面产生微小面积的剥落而形成一些疲劳浅坑。

4、轮齿折断

在运行工程中承受载荷的齿轮,如同悬臂梁,其根部受到脉冲的周期性应力超过齿轮材料的疲劳极限时,会在根部产生裂纹,并逐步扩展,当剩余部分无法承受传动载荷时就会发生断齿现象。齿轮由于工作中严重的冲击、偏载以及材质不均匀也可能引起断齿。

5、齿面塑性变形

在冲击载荷或重载下,齿面易产生局部的塑性变形,从而使渐开线齿廓的曲面发生变形。

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