GK67DRS100减速机齿轮***原因分析

GK67DRS100减速机齿轮***原因分析。某机械工程公司生产的挖掘卷扬机，运行一段时间后，齿轮减速机中的末级齿轮突然发生破碎。齿轮减速机箱体内发现有破碎的滚柱，为确定行星齿轮破碎的原因，对其进行材料化学成分、金相***、硬度测试及分析。分析结果表明：行星齿轮崩裂破碎的原因为短时过载引起的。过载冲击***是齿轮减速电机中齿轮服役过程中可能遇到的一种***形式。由于齿轮所受负荷在瞬间突然增大，造成严重过载而产生的***现象称之为过载冲击破断。挖掘机推压、回转机构的齿轮发生这种破断的几率较大。由于挖掘机在挖掘过程中很可能挖到非常坚硬的岩石。整个传动系统中的转动惯量在极短的时间内作用到轮齿上，而使齿轮受到巨大的冲击力和扭力。在此情况下，齿轮减速机中的轮齿被迅速脆性折断。在断裂面上看不到明显的疲劳裂纹。其断口形状大多呈上凸曲线或上凸台阶形，断裂面一般较粗糙，是典型的脆性断口。

从实验结果可以看出，行星齿轮工作过程中产生短时过载的主要原因是由于滚柱运行中首先发生破碎，碎块阻塞在主轴与行星齿轮之间，从而使行星齿轮减速电机中的齿轮无法转动（卡死）。但主动齿轮仍然维持运转，于是行星齿轮的某个齿面（即啮合齿），随即产生极大压力强迫行星齿轮前进。因伺服减速机中齿根的结构易产生应力集中。受力齿的齿根产生极大的拉应力。当短时外力引起的周向拉应力大于齿轮材料的断裂强度时，就从啮合齿的齿根处发生突然断裂。即使正常工作，行星齿轮减速电机在结构上采用多个行星轮分担载荷，并合理应用内啮合传动，使其具有体积小、质量轻的优点。在理论上。要求系统在使用过程中多个行星轮能够同时均匀地分担载荷。但是在实际使用过程中，由于受制造、安装、变形及环境等多种因素的影响，理想的均衡受力情况是不存在的，有时甚至会出现只有一个行星轮受力的情况。这就加大了短时过载的可能性。

在滚柱的金相***中，碳化物较多，呈积聚和带状分布。这样的***易于引发滚柱在高接触应力的反复作用下，发生局部剥落和开裂。失效的滚柱阻滞了行星齿轮的运动是导致行星齿轮减速机齿轮开裂的主要原因。断裂过程是由于行星齿轮被阻不能转动，而主动齿轮仍然运动，强行推动行星齿轮前进，引起接二连三的开裂。要强调指出，从***断口开始到***后断成5-6块，整个过程都在极短时间内出现。所有断裂原因及过程基本都一样，断口表现也基本一致。断面粗糙起裂源清晰，裂纹走向清楚。所以改善滚柱的***及性能是避免此类事故发生的主要途径。行星齿轮减速电机中齿轮的破碎是属于短时过载引起的一次性突然脆断，产生短时过载的原因是由于齿轮中滚柱显微***不良，而造成运转中发生破碎，引发阻塞行星齿轮转动。由于行星齿轮减速机的齿轮被破损滚柱卡死，而主动齿轮仍运转，于是在卡死的齿面上产生极大***力，相应在卡死的齿根上产生极大地拉应力。当主动轮的推力引发齿根上的张应力大于材料强度时，就发生断裂。所以改善滚柱的***及性能是避免此类事故发生的主要途经。

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