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探讨输送机减速器疲劳试验的原理

作者:admin  来源:   发布时间:2021-11-03 13:27:45

探讨输送机减速器疲劳试验的原理。

减速器主要用于降低速度,增加扭矩,改变扭矩传递方向。减速器是输送机的心脏,早期损坏会严重影响输送机驱动桥的使用寿命。输送机减速器早期损坏的主要形式有:

(1)输送机减速器齿轮副早期磨损:①未按要求组装,齿轮啮合间隙未调整;②轴承预紧力过大或过小。当预紧力过大时,会影响传动效率,轴承过热,寿命缩短。当预紧力过小时,齿轮啮合状态恶化,接触应力增大,导致齿轮副早期磨损;③齿轮油未按规定加注。减速器必须按规定加注齿轮油,以确保齿轮正常润滑。否则,运行一段时间后,由于润滑不良,齿面会发生点蚀、粘结和急剧磨损;④由于锁紧和调节螺母松动,齿轮从动偏移。调整螺母松动,导致从动齿轮偏移,啮合间隙增大,齿轮副早期磨损。

输送机减速器断裂:①齿轮啮合间隙过大;当齿轮啮合间隙过大,未及时调整时,主动齿轮在啮合过程中会产生冲击,导致齿轮断裂;②主动齿轮轴承或差速器轴承损坏,滚子落入主减速器会损坏齿轮;③从动齿轮与减速器的连接螺栓松动脱落,也会损坏齿轮。

(3)输送机减速器主动齿轮轴承早期损坏:①主动齿轮轴承预紧力调整不当,增加轴向间隙,产生冲击力,损坏轴承;②轴承刚度差,质量不合格;③过载会增加轴承负荷,缩短其使用寿命。

积累迈纳损伤理论。

当零件和材料承受不稳定的变应力时,迈纳的疲劳损伤积累理论通常用于估计零件或材料的疲劳寿命。这一理论假设,在试件承受载荷的过程中,每个载荷都消除了试件的一定有效寿命分量;假设疲劳损伤与试件中吸收的功成正比,并认为该功能与另类功能的循环次数和应力值下损坏的循环次数成正比。此外,假设试件损坏时的总损伤(总功率)是一个常量,是载荷的简单函数,损坏与载荷的作用顺序无关。最后,假设每个循环应力造成的所有损伤分量之和等于1,试件将受损。

输送机减速器部件的疲劳损伤与静态故障有本质区别。静载荷下材料的破坏过程一般为静态弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段,疲劳分为以下三个阶段:

(1)在晶体中,位错分布在三维状态,位错网在滑移面上的线段可以成为位错源。位错源不断释放的位错,首先要克服滑移过程中附近位错网的障碍。

假设位于晶粒中心的位错源产生位错并移动到晶粒间界。因为材料通常是多晶体,两个晶体的晶体方向不同,晶体阻力大,位错很难从一个颗粒穿透另一个颗粒,所以必须停止在颗粒之间。此后,位错源产生的其他位错也受阻,无法前进,形成位错积累。

此时,增加到位错列上的额外应力,平衡障碍物阻力的相互作用力,使其无法向前移动。然而,在应力的作用下,塞积位错有继续向前移动的趋势,因此对障碍物施加了很大的压力,产生了很大的应力集中。当领先位错向前移动一个小位移时,所有位错向前移动相同的位移。

第一阶段产生短而细的滑移线,可以认为滑移线由于两端受阻而无法发展。但当相当近的滑移线交叉滑移时,滑移面上的位错消散,位错源继续发挥作用,使滑移线不断发展成滑移面。

(3)实验表明,塑性应变的起点是疲劳的起源,其主要方法是滑动。在交变载荷的作用下,循环应变首先从应力较大的花键侧圆柱体表面开始,然后逐渐扩展到内部,形成所谓的停留滑带,即疲劳源。滑移扩展到一定程度时,有效工作面积减小。当实际应力增加到接近材料疲劳强度极限时,疲劳断裂。

通过对输送机减速器疲劳机理的分析,从迈纳损伤累积理论原理出发,分析了减速器疲劳试验理论,提出了输送机减速器疲劳试验方法。


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