柴油机多分支轴系动力学效应下正时齿轮断齿故障机理研究

本文以某型国产船用20V柴油机正时传动齿轮为研究对象,针对其频发的断齿故障问题,考虑各类型内外综合激励影响,对柴油机多分支齿轮传动轴系进行集总参数化弯扭耦合动力学建模,基于Newmark逐步积分法进行强迫振动响应预测,并结合实机测试数据验证模型的准确性。考虑动载荷影响对传统齿根弯曲应力载荷谱进行修正,并对故障齿轮进行了强度疲劳校核。研究表明,柴油机供油凸轮端从动正时齿轮处的响应能量峰值达到飞轮端响应能量峰值的5.2倍,说明从动正时齿轮处转速波动过大,扭振特性恶劣,此时齿根弯曲疲劳安全系数仅为1.35,处于一般可靠度范围,极易发生断齿故障。基于工程实践经验,对故障齿轮传动系统提出振动优化设计方案,提升故障齿轮的弯曲疲劳安全系数至1.61,以确保轴系安全稳定运行。研究结果从动力学角度揭示了正时齿轮断齿故障机理规律,为齿根弯曲应力精确预测与性能优化方向提供一定的理论指导,为柴油机正时齿轮轴系的振动响应分析与减振降噪提供理论支撑。

齿轮失效的原因和对策

齿轮传动是机械传动的主要形式之一，应用极为广泛。在机械设备的运转过程中，齿轮失效是最为常见的故障，往往导致整体设备不能正常工作，本文论述了齿轮失效的各种形式，分析了产生的原因，提出了切实可行的解决方法。

三爪卡盘伞齿轮断齿现象的分析与控制

三爪卡盘伞齿轮在使用过程中常有断齿现象发生。本文针对这种现象进行了分析研究 ,对用 45、40Cr 钢为原材料制作的伞齿轮 ,进行热处理试验、性能试验、化学成分、组织检验等分析 ,找出了断齿原因 ,提出有效的热处理方案 ,从而提高伞齿轮的性能。

掘进机截割部行星齿轮传动系统断齿故障仿真分析

掘进机截割部在工作过程中承受较大的冲击载荷作用,导致截割减速器齿轮断齿等故障频发。为获取故障状态下截割减速器行星齿轮传动系统动态响应特性,以EBZ120型掘进机截割减速器低速级行星齿轮传动系统为研究对象,运用三维CAD软件SolidWorks建立系统三维实体模型,以ADAMS软件为平台,建立行星齿轮传动系统正常状态、齿圈断齿故障、行星齿轮断齿故障、太阳轮断齿故障的虚拟样机模型。对系统不同状态下的齿圈约束反力的变化规律及其频谱特性进行仿真研究。仿真结果表明:齿圈约束反力的幅值波动显著,具有较强的周期性;故障状态下齿圈约束反力的时域均值增大,时域波形中包含有明显的周期性冲击成分,同时幅值谱中还出现以故障频率为边带的故障特征。

2.5MW风机齿轮箱的断齿故障特征量提取方法研究

齿轮箱是风力发电机组中的核心部件,同时也是风力发电机组中故障率较高的部件之一。本文建立了2.5MW风机齿轮箱FZCR2500的刚柔耦合模型,并对传动系统的一级传动关键部件进行了静强度校核;建立了一级传动系统的断齿故障模型,基于有限元对其进行了瞬态动力学分析,通过EEMD对加速度信号进行分解,找出了对断齿故障比较敏感的特征量-峭度指标,为断齿故障诊断与分析提供理论依据。

少齿数渐开线齿轮副点蚀失效的理论研究

分析了摩擦力和润滑油对少齿数渐开线齿轮副齿面赫兹应力的影响 ,并利用断裂力学的观点解释了少齿数渐开线齿轮副齿面疲劳点蚀的最终形成。

伞齿轮断齿现象的工艺分析

伞齿轮在使用过程中常有断齿现象发生。本文针对这种现象,对用40Cr钢为原材料制作的伞齿轮,从使用材料和热处理工艺等方面,进行了热处理试验、性能试验、组织检验等分析研究,找出了断齿原因,提出了有效的热处理方案,从而可控制伞齿轮的断齿现象,提高伞齿轮的使用性能。

行星齿轮传动系统断齿故障下动态特性研究

为了探究含故障因素行星齿轮传动系统的动态特性,结合Hertz接触理论和齿轮激励,建立考虑齿面接触特性的行星齿轮传动系统动力学模型,并且在模型中分别引入了行星轮、内齿圈、太阳轮3种断齿故障因素;分别模拟了传动系统在不同故障因素影响下的工作过程,通过分析动载荷谱、浮动轨迹来研究行星齿轮出现故障的情况下传动系统的动态特性。得出结论:与内齿圈断齿故障相比,行星轮、太阳轮断齿对系统造成影响更大;频谱图中低频区域的幅值所在频率和故障频率有着对应关系;太阳轮断齿故障因素使太阳轮浮动轨迹半径大幅增加。故障因素对系统动态特性影响的研究,可以为行星齿轮传动系统的故障诊断提供理论依据。

传动箱轴齿轮齿牙断裂分析

通过对某大型天线传动箱轴齿轮材料的检测分析表明,发生断齿的主要原因是该轴齿轮在生产过程的热处理淬火工序中严重过烧,基体材料晶粒严重粗大脆化,齿根部位的冲击韧度只有标准值的42%。

采煤机二轴齿轮片状剥落与断齿原因分析

采用宏观分析、化学成分分析、金相及硬度检验、力学校核及工况条件分析等方法对某采煤机二轴齿轮片状剥落与断裂的原因进行了分析。结果表明:由于加工工艺不当导致齿轮齿面存在磨削淬火层与再回火层,是该齿轮片状剥落与断裂的主要原因,并提出了合理的预防与改进措施。

减速箱齿轮轴断齿失效分析

减速箱齿轮轴在运行使用过程中发生了断齿失效,通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试和金相检验等手段分析了轮齿断裂的原因。结果表明:由于机加工不当,在齿面与齿槽交接处留下的加工台阶,加大了齿根部的应力集中程度,使齿轮轴的疲劳强度大大降低,在循环应力的作用下,沿齿根处开裂折断,造成早期疲劳失效。

大型输出齿轮轴断齿分析

大型输出齿轮轴运行近2年即在侧端产生齿面脱断。采用宏、微观分析方法对断裂原因进行了分析。结果表明,齿轮轴为氢脆致裂。原材料中非金属夹杂物超标和回火处理不充分使工件产生了内部应力,引起零件内部氢气积聚,导致齿轮轴疲劳延时断裂。

离心压缩机大齿轮断齿的原因分析

分析了离心压缩机大齿轮产生断齿的原因 ,提出了防范措施 ,确保机组安全稳定运行。

X53K主轴箱齿轮断齿的分析及处理

通过对主轴箱齿轮主要损坏形式的分析 ,采取了一种改进措施 。

插秧机后桥齿轮断裂分析

为解决插秧机机头后桥20CrMnTi渗碳齿轮的断裂问题,对断裂齿轮进行理论校核分析、材质检测、显微组织观察、硬度梯度检测、金属夹杂物检测、齿轮啮合动力学分析,开展了结构设计分析,建立了渗碳齿轮失效机理与强度的内在联系,并提出了齿轮在设计、工艺等方面的改进措施。结果表明,齿轮断裂属于轮齿折断,齿轮受到过载以及加工刀痕是齿轮断裂的主因,并给出了相应改进措施,从而在实际生产过程中避免类似事故发生。

某变速箱齿轮断齿分析

通过对失效齿轮的断口分析发现齿轮断齿属于疲劳断裂,从设计、装配、材料热处理以及零件质量方面综合排查得出,齿轮喷丸覆盖率不足是导致齿轮疲劳断裂的主要原因,针对该原因,按照要求的SAE AMS-S-13165喷丸技术规范,对零件进行重新喷丸,弥补所缺少的喷丸覆盖率,使齿轮疲劳强度有了明显提高,并通过台架耐久试验,有效地解决了试验中的断齿问题。

采矿机械齿轮断齿原因与预防

对采矿机械齿轮断齿的基本形式和断齿原因进行了分析,从设计制造角度提出了避免齿轮断齿的措施。

螺旋锥齿轮断齿失效分析

本文概要分析了高速线材轧机的立式开坯机用减速器螺旋锥齿轮失效的原因,并相应提出预防对策。