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R67齿轮减速机高速齿轮轴瞬时断裂原因

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2017-10-27 17:49:27    点击数:-   【

R67齿轮减速机高速齿轮轴瞬时断裂原因。氧气吹炉是现代冶金企业主要的炼钢工具,转炉的工作对象是高温液态金属,整个被倾动机构倾动的重量要达到上百吨甚至几千吨重,倾动机构依靠四个齿轮减速机和个二齿轮减速机实现联合减速以及对炉体输入倾动力矩,其转炉倾动机构中的齿轮减速电机高速斜齿轮轴经常出现断裂情况,严重影响了炼钢生产过程,同时带来了很大的安全隐患。通过仔细考究断裂截面以及通过ANSYS有限元软件对斜齿轮轴进行静强度分析,确定该齿轮减速电机斜齿轮轴的断裂原因是疲劳断裂。

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倾动机构齿轮减速机高速斜齿轮轴运动的机理:它是依靠三个双列圆锥滚子轴承支撑,引导它的旋转,并保证轴的回转精度。电机、制动器安装在齿轮减速器斜齿轮轴的同端,轴中间的斜齿轮和另轴上配对的斜齿轮相啮合,传递着运动和动力,轴上的轴承端处的螺纹拧有锁紧螺母,起到固定齿轮减速电机轴承内圈的作用。在螺纹同段的部位有小槽,它并不用于键的安装,是用于固定止动垫片(压在螺母侧,防止螺母松动的垫片),应叫止动槽,起到上紧螺母的作用。
断裂具体部位:齿轮减速机斜齿轮轴在炼钢过程中出现断裂,断裂部位是靠近电机端加工螺纹的退刀槽和轴肩的过渡部位。从断裂的实物图可知:齿轮伺服减速机断裂截面分成明显的光滑和粗糙两个区域,清楚地显示出齿轮减速电机斜齿轮轴裂纹的发生、扩展和后断裂三个组成部分,根据金属疲劳的破坏机理可以初步断定为疲劳破坏。
断裂原因:在个治炼周期内,倾动机构齿轮减速机的高速斜齿轮轴在不工作的时候基本都处于常闭状态,以防止转炉倾摇等不稳定等状况发生。但制动器打开,斜齿轮轴在电机的带动下开始工作,但是由于操作不当,齿轮减速电机斜齿轮轴在刚开始工作的时候可能发生倒转,或是在每种工况开始工作的瞬间,倾动机构的四台电机不能同步工作,以及齿轮减速机斜齿轮不能很好地啮合等,这些情况都对斜齿轮轴的疲劳寿命有定的影响。从结构上看,此部位是轴肩的过度部位,再加上螺纹退刀槽的原因,加大了尺寸的跳跃,应力集中比较明显。特别是电机启动和制动瞬间,应力幅值急剧增大,长时间周期性的作用下,在此应力集中部位就会逐渐使齿轮减速电机斜齿轮轴产生疲劳裂纹,而这种初始的疲劳裂纹是通过专用的设备才有够观察到的。在裂纹产生的初期,裂纹十分不明显,但是在长时间的交变应力作用下,它会以隧道形式向内缓慢扩展,扩展方式复杂多样,扩展速率小但是十分不稳定,经过长时间交变应力的积螺,各段小裂纹逐渐连成较长的裂纹,而且会稳定地扩展到定深度,之后,应力逐渐增加,裂纹就会加速扩展,剩余没有裂开的工作截面就会急剧减小,当裂纹扩展到使界面上的应力达到材料的强度极限时,便发生了终的瞬时断裂,即疲劳破坏。/Products/r67jiansuji.html

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