Slijedi sustavna analiza uzroka kvara zupčanika, kombinirajući mehaničke principe sa industrijskim praksama, koji pokrivaju višedimenzionalne faktore kao što su umor, habanje i učinak opterećenja:
I. Fraktura umora: Koncentracija stresa i naizmjenično djelovanje opterećenja
1. Savijanje nakupljanja stresa
Zlockovi za male veličine (nekoliko zuba) povećavaju frekvenciju savijanja kada su lanca i zupčanik mreže, a korijen zuba zupčanika podvrgnut je visokofrekventnim naizmjeničnim stresom. Kad napredne granica umora materijala, pukotine će pokrenuti u korijenu zuba i postepeno proširiti, na kraju dovodeći do loma zuba.
2. Neravnomjerna distribucija opterećenja
Broj zubih zuba između zupčanika i lanca nije dovoljan (na primjer, samo 3-4 zubi zupčanika s velikim zubima manjim ili jednakim do 15 refemirani su istovremeno, uzrokujući da jedan zub nosi silu koja prelazi u dizajn. Ovo neuravnoteženo opterećenje ubrzava umor lokalnog materijala.
II. Neuspjeh nošenja: Mehanizam trenja i materijala
1. Nošenje površine zuba
- Abrazivno trošenje: prašina, metalni krhotine i drugi kontaminanti ulaze u meshing područje, čineći brusni učinak između lanca i zupčanika, što rezultira brzim gubitkom površine zuba.
- Ljepljenje habanja: Kada je podmazivanje nedovoljno, površina zuba i lanac valjak dolaze u direktan metalni kontakt, a lokalna visoka temperatura uzrokuje prenos materijala (poput feritnog pilinga).
- * Podaci *: kvar za podmazivanje može skratiti život zupčanika za 7 0%, a stopa nošenja zuba je čak 0,1 mm / hiljadu sati.
2. Nošenje pina i čvorišta
The clearance between the sprocket mounting hole and the transmission shaft is too large (>0 05mm), što rezultira mikro-kretanjem nošenje tokom rada, generirajući gvožđe oksid za brušenje i smanjenje prenošenja prenosa.
III. Udarno opterećenje i trenutno oštećenje preopterećenja
1. Pokretanje udara
Kada se oprema često pokrene i zaustavi ili se opterećenje iznenada mijenja, zupčanik je podvrgnut trenutnoj učinkovitoj opterećenju. Ako udarna sila prelazi snagu prinosa materijala (poput snage prinosa od oko 785MPA kada je tvrdoća površine čelika od 45 # čelika HRC40), uzrokovat će plastičnu deformaciju ili pucanje boje zuba.
2. Resonanca efekat
Kada se prirodna frekvencija sistema osovine poklapa s frekvencijom uzbudljive prijenosnom sustavom, pojavit će se efekt pojačanja rezonantnog pojačanja, povećavajući se lokalni vrhunac od stresa za 3-5 puta i ubrzavanje procesa kvara.
IV. Ekološka i hemijska korozija
1. Vlaga i elektrolitička korozija
U vlažnom ili kiselinom osnovnom okruženju, površina zupčanika je sklona elektrohemijskoj koroziji, formirajući pitging jame. Ovi će nedostaci postati izvor koncentracije stresa i smanjiti snagu umora.
- * Eksperimentalni podaci *: U okruženju za raspršivanje soli, stopa korozije zupčanika može dostići 8 puta veća od suvog okruženja, a život umor je smanjen za 60%.
2. Oksidacija visoke temperature
For sprockets that have been running in an environment of >150 stepeni duže vrijeme, površinski oksidni sloj materijala zadebljava se (kao što su Festo₄ generacija), uzrokujući da površina zuba postane krhka i ubrzana habanje.
V. Defekti dizajna i proizvodnje
1. Pogreške parametra profila zuba
When the processing deviation of the sprocket tooth profile curve (such as the ISO 606 standard involute) is >0. 1mm, prouzrokovaće nestabilnom meshing i generirati dodatna opterećenja udara.
2. Nepravilni postupak pretrage toplote
Uneven quenching or insufficient tempering will cause residual stress inside the sprocket, and areas with uneven hardness distribution (such as the hardness difference between the tooth top and the tooth root>HRC5) su skloniji ranom neuspjehu.
3. Nepravilan izbor materijala
Kada se materijali s malim čvrstoćom (poput čelika Q235) koriste u scenarijima s visokim opterećenjem, rizik od zrcanja zuba značajno se povećava. Preporučuje se korištenje legure čelika sa površinskim tretmanom (poput 20Crmnti).
STRATEGIJSKE STRATEGIJE I SMJERNICE ZA OPTIMIZACIJU
1. Dinamično nadgledanje opterećenja: Instalirajte senzore vibracije za praćenje radnog stanja zupčanika u stvarnom vremenu i postavite alarme praga stresa
2. Nadogradnja sistema podmazivanje: Koristite automatsko ubrizgavanje ubrizgavanja za nadopunu EP2 Extreme Tlak masti svakih 50 sati rada
3. Modifikacija materijala: Nitridiranje površine zuba, površinska tvrdoća povećava se na gornji HRC55, a stopa habanja smanjena je za 40%
4. Regulacija dizajna: Povećajte broj zuba koji se preporučuje veći od ili jednak 17 zuba) i smanjite vrhunsko opterećenje jednog zuba
