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鼓形齒聯(lián)軸器常見(jiàn)破壞形式與處理

閱讀:20發(fā)布時(shí)間:2025-7-15

鼓形齒式聯(lián)軸器長(zhǎng)期運(yùn)行后或在沖擊、故障狀態(tài)下的常見(jiàn)破壞形式主要有法蘭螺栓斷裂破壞及嚙合齒面磨損破壞等。

1 法蘭螺栓斷裂

某鑄造起重機(jī)起升卷筒鼓形齒聯(lián)軸器在安裝運(yùn)行不到半年內(nèi),法蘭盤(pán)螺栓出現(xiàn)如圖1 所示的斷裂破壞,嚴(yán)重影響了設(shè)備安全性能。為尋找破壞原因,進(jìn)行了以下檢驗(yàn)工作:采用聯(lián)軸器指針對(duì)齒面檢測(cè),發(fā)現(xiàn)明顯的沖擊磨損現(xiàn)象,說(shuō)明聯(lián)軸器運(yùn)行過(guò)程中存在振動(dòng)沖擊;利用激光對(duì)中儀器檢驗(yàn)小車(chē)架上卷筒與聯(lián)軸器的安裝同軸度情況,發(fā)現(xiàn)由于起重機(jī)小車(chē)生產(chǎn)安裝過(guò)程中卷筒、減速器等零部件底座有調(diào)整,從而造成不同軸情況,偏差超過(guò)0.2°;除此之外,發(fā)現(xiàn)連接的兩軸之間存在微量偏斜。

綜上所述,法蘭螺栓破壞基本可歸納為以下原因:

1)沖擊載荷 當(dāng)出現(xiàn)較大沖擊載荷時(shí),此沖擊力將轉(zhuǎn)化為螺栓組所受的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)力矩,單個(gè)螺栓在較大瞬時(shí)剪力下易造成松動(dòng)或斷裂。

2)螺栓預(yù)緊力不足 當(dāng)螺栓安裝時(shí),擰緊力矩不足或不均勻時(shí),也會(huì)導(dǎo)致局部螺栓不起作用,從而有效連接螺栓數(shù)量減少,螺栓受力驟增造成破壞。

3)聯(lián)軸器安裝不同軸 在起重機(jī)小車(chē)安裝維護(hù)使用過(guò)程中,若出現(xiàn)沿連接軸向的偏差或不同軸現(xiàn)象,將會(huì)對(duì)系統(tǒng)引起附加載荷,且隨著運(yùn)行速度和扭矩的增加而增大,嚴(yán)重時(shí)將引起螺栓剪切破壞,此為見(jiàn)的螺栓斷裂事故原因。

圖1聯(lián)軸器螺栓斷裂破壞

2 鼓形齒齒面磨損失效

起重機(jī)械用卷筒鼓形齒聯(lián)軸器,屬于低速重載工況,且主要依靠一對(duì)內(nèi)齒輪嚙合傳遞扭矩,根據(jù)之前的有限元分析,齒面嚙合部位存在較大的應(yīng)力集中,故極易造成齒面磨損破壞現(xiàn)象,如圖2所示。探究其破壞根源,發(fā)現(xiàn)由于應(yīng)力集中帶來(lái)接觸疲勞,使得齒面出現(xiàn)部分脫落現(xiàn)象,脫落的磨粒進(jìn)入嚙合部位進(jìn)一步造成了磨料磨損,形成惡性循環(huán)。另外,當(dāng)輪齒的表面粗糙度過(guò)大或安裝精度不足,將導(dǎo)致齒輪所受偏載及動(dòng)載增加;潤(rùn)滑油自身或發(fā)熱造成粘度過(guò)低時(shí),對(duì)于大起重量的起重機(jī)而言,聯(lián)軸器接觸輪齒處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài),不足以形成完整的潤(rùn)滑膜,也將加快齒面的磨損破壞,同樣值得注意。

圖2聯(lián)軸器鼓形齒輪副失效破壞

3 解決方案

起重機(jī)用卷筒鼓形齒聯(lián)軸器的性能關(guān)系整機(jī)安全性能和使用壽命,故在日常使用、維護(hù)和檢驗(yàn)過(guò)程中必須加以重視。根據(jù)之前的分析,為延長(zhǎng)聯(lián)軸器的使用壽命,可以從以下幾個(gè)方面著手:

1) 保障安裝同軸 聯(lián)軸器不同軸是影響其性能和壽命的見(jiàn)因素,故必須在源頭上,即安裝時(shí)保證聯(lián)軸器的同軸效果,這對(duì)于制造單位提出了嚴(yán)苛要求。

2) 定期檢驗(yàn)螺栓 螺栓連接亦是影響其性能的關(guān)鍵因素,不可忽視,在安裝和日常維護(hù)過(guò)程中應(yīng)對(duì)螺栓擰緊力矩和緊固情況進(jìn)行檢查,實(shí)時(shí)掌握聯(lián)軸器狀態(tài)。

3) 齒面指針檢查 鼓形齒式聯(lián)軸器自帶指針為齒面狀態(tài)監(jiān)控提供了便利,故為檢查傳動(dòng)齒的磨損破壞情況并提前找出原因進(jìn)行恢復(fù),必須對(duì)指針偏移等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

4) 定期更換油脂 齒面失效的主要形式是疲勞磨損,定期更換潤(rùn)滑油并適當(dāng)增大潤(rùn)滑油粘度可以對(duì)輪齒起到很好的保護(hù)作用。


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