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克維斯傳動:減速機軸損毀端由剖析和應對策略研討
作者:無錫市克維斯傳動機械有限公司    發布于:2014-06-23 14:18:48    文字:【】【】【
摘要:克維斯傳動:減速機軸損毀端由剖析和應對策略研討

  1回轉窯配套傳動裝置及使用情況

  為了實現薄料快燒及增產目的 ,配套地將回轉窯的轉速及傳動裝置進行了改變 ,回轉窯轉速提高到 315 r/ min , 主電機功率改為 75 kW , 轉速為1 000 r/ min ,原減速機一級傳動比進行了改變 ,回轉窯傳動簡圖,改造后的輸入軸裝配簡圖。

  從 2004 年改造后 ,輸入軸先后從F面斷過二次 ,造成二次停窯。從軸斷口 F 面處看疑是疲勞斷裂。所以對軸強度進行分析計算。

  2強度校核

  211 彎扭矩圖

  再根據靜力平衡條件計算出A、C點支反力,作出受力簡圖,作出在XY、XZ平面的彎矩圖和扭矩圖 ,按第三強度理論計算彎矩圖。由于聯軸器制造和安裝誤差產生附加圓周力聯軸器銷軸所在圓直徑) ,附加力F 0產生的彎矩圖。

  212 校核軸的疲勞強度

  根據軸的結構尺寸及彎矩圖、扭矩圖,截面B處彎矩最大,但此處直徑最大;截面F處的彎矩也較大,直徑較小,又有圓角引起的應力集中,故F面為危險截面。

  左側的彎矩在此處產生的彎矩面上的彎曲應力面上的扭轉剪應力由于軸的轉動,彎矩引起對稱循環的彎曲應力;傳遞的扭矩總是有些變動,且單向傳遞扭矩,故剪應力為脈動循環應力。故安全系數沒有達到要求。

  3原因分析

  從上面軸強度計算結論 ,可以看出軸的計算安

  全系數小于許用安全系數。在軸肩過渡圓角處的應力較大 ,在長期交變應力作用下 ,在此處逐步形成微觀裂紋 ,裂紋尖端的嚴重應力集中 ,促使裂紋逐漸擴展 ,當裂紋逐步擴展到一定長度時 ,便可能驟然迅速擴展 ,使構件截面嚴重削弱 ,最后沿嚴重削弱了的截面發生脆性斷裂。

  4處理措施

 ?。?) 將軸齒輪左端面全部平掉 ,車出Φ120 mm ×65 mm 的孔 ,并車出一個 60°的坡口 ,將一根一端粗為Φ120 mm k6 的軸插入Φ120H7 孔內進行焊接 ;(2) 將原輸入軸裝軸承處直徑 Φ65 mm 改為Φ80 mm ,軸承由原來的 7613 改為 7516E.因 7516E外徑與 7613 軸承外徑Φ140 mm 相同 ,裝聯軸器處直徑Φ60 mm 改為Φ70 mm ,這樣在減速機軸承底孔不擴大的情況下就增大了軸徑 ;(3) 軸肩過渡圓角的確定。將軸上定位套筒去掉 ,改為軸肩定位軸承。軸承處的過渡圓角取r = 2 ,在沒有裝配要求的情況下盡可能取大角 ,有裝配件時綜合考慮 ;(4) 選取彈性圈柱銷聯軸器 B6 型號。嚴格找正 ,保證電機與減速機輸入軸同心 ;(5) 軸承裝配、定位正確。軸承安裝留有0. 25~0. 4 mm 的間隙 ,以滿足軸熱膨脹要求。

  5軸加粗后疲勞強度校核

  軸加粗后F面處直徑為 90 mm ,參照上面的公式計算出進一步計算出2 滿足安全要求。

  6結語

  經過上述修理后及時恢復了回轉窯的運行生產。并得出兩點重要結論 :一是軸徑變化導致應力集中是引起軸疲勞斷裂的主要原因 ,在設計中一定要將應力集中面避開載荷較高區域 ;二是在檢修中保證安裝質量 ,及時檢查和維護 ,才能有效保證設備正常運轉。

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