煤炭粉碎機(jī)失效分析-資料下載頁(yè)
2025-06-17 20:32本頁(yè)面
【正文】 齒根圓下面的裂紋發(fā)源處沒有發(fā)現(xiàn)治金退化現(xiàn)象或雜質(zhì)。圖3.(a)(d)掃裂紋起源區(qū)域斷口組織的顯微鏡照片前面的研究在本節(jié)段綜合以建立齒輪箱失效的原因。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，失效是在一個(gè)堅(jiān)實(shí)齒牙兩邊的齒根圓角尖端產(chǎn)生的。然而裂紋產(chǎn)生自齒根下方的子斷面，其裂紋萌生模式由疲勞[1]引起。疲勞裂紋好象開始于齒根圓附近的粗顆粒。輪齒和齒根圓附近微觀組織的調(diào)查研究表明齒根圓的微觀組織不含有高硬度金相，比如馬氏體或片狀馬氏體。相反，它的絕大部分區(qū)域富含粗糙的針狀鐵素體和合金。與硬度水平高達(dá)5559RC的完全堅(jiān)硬區(qū)域相比，齒根圓區(qū)的硬度水平相當(dāng)?shù)停ㄖ挥?238RC）。顯然，齒根圓區(qū)域沒有被感應(yīng)硬化[2]。很顯然，輪齒相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁。接觸應(yīng)力產(chǎn)生的彎矩集中在齒根圓區(qū)域。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最大彎曲應(yīng)力在齒根圓[3]處。齒根圓缺乏合適金屬結(jié)構(gòu)的區(qū)域，將會(huì)很快產(chǎn)生疲勞裂紋。在目前的情況下,沒有馬氏體結(jié)構(gòu)的圓角區(qū)域疲勞裂紋萌生較快。一旦齒牙破裂和折斷，相鄰的齒牙將會(huì)過載。結(jié)果，相鄰的齒牙會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生疲勞裂紋。這種連鎖反應(yīng)導(dǎo)致許多齒牙開裂。同時(shí)，其它地方也會(huì)產(chǎn)生疲勞，新一排的齒牙將會(huì)破裂。在齒牙堅(jiān)硬度的區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)損害，這表明齒牙的堅(jiān)硬度的部分有足夠的強(qiáng)度承受嚴(yán)重的過載。而且，輪齒一般沒有刻痕和點(diǎn)蝕痕跡，尤其是在裂紋萌生地區(qū)。同樣，在工作期間，潤(rùn)滑作用沒有出現(xiàn)異常，并且失效與磨損也沒有關(guān)系?；诒狙芯康玫揭韵陆Y(jié)論 1. 齒輪的失效起源于輪齒兩端的齒根圓，裂紋是由齒根處的疲勞裂紋引起的，該處具有較高的應(yīng)力集中。 2. 齒根區(qū)是典型的柔軟，非馬氏體組織，這種組織富含粗糙的鐵素體顆粒導(dǎo)致該區(qū)域只有35RC的硬度水平，比高硬度區(qū)低20個(gè)百分點(diǎn)。 3. 彎曲疲勞是在低應(yīng)力下產(chǎn)生的，這表示齒根圓不面的組織較軟（強(qiáng)度低）。疲勞產(chǎn)生的地點(diǎn)位于齒根以下（1020um）的子表層。 4. 齒根圓和其附近沒有任何冶金退化或粗物等，這表明失效與金屬性能的退化沒有關(guān)系。，使其具有硬度水平在55RC的馬氏體結(jié)構(gòu)，以提高齒輪箱壽命。參考文獻(xiàn)[1]Metals , Park,OH,USA:ASM。1987.[2]Krauss :heat treatment and processing principles,Metals Park,OH。1990.[3]Metals analysis and prevention, Park,OH,USA:ASM。1986.7 /
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