风机齿轮箱太阳轮花键失效分析研究

针对风机齿轮箱太阳轮花键失效问题,通过对失效花键进行化学成分、显微组织、微观断口以及力学性能的试验分析,查明花键键齿发生磨损的原因。结果表明,中间轴(Inter Mediate Shaft,IMS)太阳轮电机侧花键金相组织中存在较多杆状和不等轴块状或岛状未溶铁素体,降低了材料的耐磨性;IMS太阳轮花键失效主要是齿面硬度低,同时受疲劳磨损、化学腐蚀、磨粒磨损等几种磨损机制的综合作用,齿面出现严重磨损,导致IMS太阳轮电机侧花键承载力下降,力的传递不平稳,运行中振动加剧,致使齿轮箱失效。试验结果可为风电齿轮箱故障检测与诊断提供一定的理论指导。

内外花键间隙对行星轮系均载特性的影响分析

行星轮系的均载特性是其主要的性能指标之一。国内外多项研究指出,行星轮系中构件的浮动作用对于系统均载具有重要的影响。考虑太阳轮与输入轴的花键连接关系,模拟花键内外齿的摩擦和太阳轮的约束浮动,建立了输入轴花键对太阳轮的非线性支撑反力,以5行星轮传动系统为例,采用集中质量法计算了不同花键径向间隙下的系统均载系数,为行星轮系均载设计提供了依据。

高硬度花键滚铣复合加工方法研究

某风电主齿轮箱太阳轮花键热处理后硬度较高,滚齿齿面易产生拉毛凹坑的质量问题。文中选取了某2.5 MW低速级太阳轮花键作为研究对象,设计了高精度成型铣刀,计算了工艺过程参数,并进行加工试验验证,同时对比了滚铣复合工艺与普通滚齿工艺的加工效率,为改进高硬度花键加工方法提供数据支持。

太阳轮内花键精密整形方法

针对某载重汽车轮边减速器中的太阳轮冷挤压过程中内花键精度差的问题,提出了齿轮冷整形工艺方案,建立太阳轮冷整形工艺的有限元模型,并利用有限元软件Deform-3D进行数值模拟,得到了不同形式内花键坯料和外齿精整量对太阳轮内花键上、下端M值差值的影响规律。数值模拟结果显示:冷整形工艺中,选取合适工艺参数的内花键精度得到了提高。对太阳轮冷整形工艺进行工艺试验验证,试验结果表明:采用过盈式花键坯料和外齿精整量为0.2 mm的冷整形方式,可以有效减小内花键上、下端M值的差值,从而提高太阳轮内花键的精度,与模拟结果相吻合。该精密整形方法对类似零件的制造具有一定的参考价值。