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                        TRC01減速機(jī)嚙合面積小致輪齒斷裂分析

                        文章出處:   責(zé)任編輯:   發(fā)布時(shí)間:2017-09-30 17:01:40    點(diǎn)擊數(shù):-   【

                        TRC01減速機(jī)嚙合面積小致輪齒斷裂分析。某臺(tái)齒輪減速機(jī)中的大齒輪齒面在靠近節(jié)線的齒根部分有小坑,其中三個(gè)輪齒發(fā)生局部斷裂和脫落,兩個(gè)輪齒局部有明顯裂紋且已松動(dòng),裂紋處小坑較為密集并連通,齒輪減速機(jī)斷裂及裂紋均起始于齒根靠近節(jié)線處,斷裂的輪齒破斷面分為2個(gè)部分,其中部分?jǐn)嗝娴念w粒細(xì)小,斷面較光滑,有不平坦而類似階梯形的層狀外觀。另部分?jǐn)嗝娴念w粒較大,斷口較為粗糙。對齒輪減速電機(jī)進(jìn)行全面檢查和測量后發(fā)現(xiàn),沿齒長方向接觸僅百分之八十五,在齒輪右側(cè)長45毫米的嚙合面完全未接觸,齒高方向接觸百分之八十,兩傳動(dòng)軸平行度偏差0.13mm/m. 根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度理論,齒面接觸疲勞應(yīng)力應(yīng)小于齒輪許用疲勞極限。該齒輪減速機(jī)主要是由于安裝質(zhì)量較差造成齒輪嚙合接觸面減小,使齒面接觸疲勞應(yīng)力大于齒輪許用疲勞極限而產(chǎn)生了點(diǎn)蝕,降低了齒輪的傳動(dòng)性能,終導(dǎo)致伺服減速機(jī)輪齒疲勞斷裂。

                        R87減速機(jī)

                        原因分析:兩傳動(dòng)軸平行度偏差造成齒輪嚙合面接觸面積減小,使齒輪嚙合面上的接觸應(yīng)力超過了疲勞極限,在齒輪減速電機(jī)齒輪的齒面產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋進(jìn)步擴(kuò)展使齒面小塊金屬剝落,形成小坑,造成了齒輪嚙合面的疲勞點(diǎn)蝕,故大齒輪表面失效形式為疲勞點(diǎn)蝕。齒輪減速電機(jī)的輪齒齒面硬度較高,實(shí)測為HRC54,在運(yùn)行中無法使齒面的承載面積增加,早期由于接觸疲勞形成的點(diǎn)蝕繼續(xù)擴(kuò)展,在靠近節(jié)線齒根部分的點(diǎn)蝕越來越嚴(yán)重,小坑的面積和深度加大,在齒輪減速機(jī)齒輪齒面上的范圍也進(jìn)步擴(kuò)展,形成擴(kuò)展性點(diǎn)蝕,其中較深的蝕坑成為強(qiáng)烈應(yīng)力集中源,先在此部分產(chǎn)生微觀疲勞裂紋。
                        此外,由于齒輪減速電機(jī)兩平行度的偏差造成齒輪嚙合面接觸面積減小,輪齒局部載荷增大,隨著點(diǎn)蝕的加劇,齒輪的傳動(dòng)能力受到破壞,輪齒的疲勞極限由于蝕坑面積和深度的加大而逐步降低,當(dāng)齒輪減速機(jī)受外載荷應(yīng)力高于疲勞極限而應(yīng)力且循環(huán)次數(shù)又超過定數(shù)值后,微觀疲勞裂紋擴(kuò)展生長,發(fā)展成為貫穿許多晶粒的宏觀疲勞裂縫,應(yīng)力變化使裂縫張合。裂縫合攏時(shí),其表面接觸發(fā)生壓縮和磨損,齒輪減速電機(jī)輪齒齒根經(jīng)受交變應(yīng)力,疲勞破斷部分被長時(shí)間壓縮、磨損,裂縫的表面變得光滑,形成了斷裂輪齒破斷面上較為光滑的斷面。疲勞裂縫的擴(kuò)展是有選擇性的,當(dāng)應(yīng)力超過疲勞極限時(shí),疲勞裂縫從個(gè)局部弱金屬部分?jǐn)U展另個(gè)局部弱金屬部分,這種選擇性的結(jié)果使破斷部分表面出現(xiàn)了不平坦而類似階梯形的層狀外觀。在疲勞裂紋擴(kuò)展過程中,應(yīng)力集中促進(jìn)了裂紋的發(fā)展速度,后使齒根剩余斷面的應(yīng)力達(dá)到靜強(qiáng)度極限,經(jīng)過定數(shù)量的應(yīng)力循環(huán)后,齒輪減速機(jī)的輪齒就發(fā)生了疲勞斷裂破壞。http://www.clickonjudaism.com/rxiliejiansuji.html

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