中小型軋鋼機主傳動所用的齒輪減速機是一種大列的非標齒輪箱,它用于將主電機的高轉(zhuǎn)速變成扎輥所需的較低轉(zhuǎn)速并傳遞扭矩。其工作特點是低速、重裁、沖擊負荷大、沖擊次數(shù)頻繁,而且是連續(xù)工作的。隨著我國軋鋼工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,鋼材品種擴大,產(chǎn)量增加,軋制速度提高,軋制負荷增大,這就要求軋鋼機用齒輪減速機具有足夠的承裁能力,能夠安全可乾地長期工作麗不致影響軋鋼生產(chǎn)。
生產(chǎn)實踐表明,軋鋼機所使用的齒輪減速機齒輪破壞的主要形式表現(xiàn)為點蝕、塑性變形、膠合、磨損、剝落而不是斷齒。偶有很少幾個齒輪斷齒的例子,其原因也是由于制造缺陷或使用中發(fā)生事故造成的,完全由于模數(shù)選取偏小以致彎曲應(yīng)力超過許用值的斷齒事故是極為少見的,對于后一種情況,設(shè)計時經(jīng)過強度校驗即可避免。所以在齒輪減速機齒輪的破壞形式中,可將斷齒的破壞排除在外。
硬齒面齒輪箱齒輪的破壞形式主要是齒面剝落。在低接觸應(yīng)力下工作的齒輪是可以長期不出現(xiàn)剝落的,但齒輪在接近設(shè)計確定的接觸應(yīng)力條件下工作,就沿著淬硬層與芯部之間過渡區(qū)逐溝逐漸產(chǎn)剝落。這種剝落是在淬硬層的過渡區(qū)因疲勞所致,即在過渡區(qū)的接觸應(yīng)力加上熱處理殘余拉應(yīng)力超過了在過渡區(qū)的強度所造成的,而在以硬度為依據(jù)的許用應(yīng)力計算公式中,只以齒面硬度為依據(jù)不可能反映出真實的破壞應(yīng)力。實際使用表明,目前硬齒面齒輪減速機中硬齒面齒輪的承載能力溝達不到設(shè)計值,一個能如實反映實際情況的硬齒面許用按觸應(yīng)力計算公式尚待進一步探討。
軟齒面齒輪的破壞,除剝落以外的上述破壞形式均存在。造成各種破壞形式的原因較復(fù)雜,簡單地說,是由于在軋制負荷的劇烈沖擊條件下,材料的屈服點os較慨,齒面硬度也偏低,實際負荷所產(chǎn)生的接觸應(yīng)力遠遠超過齒面的接觸強度,這樣就出現(xiàn)了各種破壞形式。
為了適應(yīng)軋鋼生產(chǎn)的發(fā)展,努力提高主減速機的承載能力及使用壽命是一項重要的任務(wù)。解決這個問題有三個途徑:
第一、提高漸開線齒輪的接觸強度及彎曲強度,
第二、發(fā)展和采用圓弧齒輪;
第三、研制大型減速機新的結(jié)構(gòu)型式。
上述第一項,有關(guān)提高漸開線齒輪強度的因素很多,如合理選擇設(shè)計參數(shù),正確選擇齒輪材質(zhì),提高熱處理質(zhì)量,提高加工和安裝精度,保證傳動剛性,改進機座結(jié)構(gòu),加強維護檢修等問題,均應(yīng)綜合研究,采取具體措施加以解決。