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研究輸送機(jī)電機(jī)減速機(jī)疲勞試驗(yàn)原理是什么?

文章出處:研究輸送機(jī)電機(jī)減速機(jī)疲勞試驗(yàn)原理是什么? 責(zé)任編輯:廣東久泰機(jī)械設(shè)備有限公司 發(fā)表時(shí)間:2022-12-05
  
  減速器主要用于降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩,并改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向。減速器是輸送機(jī)的"心臟",其早期損壞將嚴(yán)重影響輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的使用壽命。減速器早期損壞的形式主要有:
  (1)齒輪副早期磨損:①不按要求裝配,齒輪嚙合間隙未調(diào)好;②軸承的預(yù)緊力過大或過小。預(yù)緊力過大時(shí),影響傳動(dòng)效率,時(shí)軸承過熱,縮短壽命。預(yù)緊力過小時(shí),齒輪的嚙合狀況變壞,接觸應(yīng)力增大,導(dǎo)致齒輪副早期磨損;③沒有按規(guī)定加注齒輪油。減速器必須按規(guī)定加注齒輪油,才能保證齒輪的正常潤(rùn)滑。否則,在運(yùn)行一段時(shí)間后,齒面就會(huì)因潤(rùn)滑不良而造成點(diǎn)蝕、粘結(jié)和急劇磨損;④從動(dòng)齒輪因鎖緊調(diào)整螺母松動(dòng)而產(chǎn)生偏移。調(diào)整螺母松動(dòng),造成從動(dòng)齒輪偏移,嚙合間隙變大,會(huì)使齒輪副早期磨損。
  (2)斷裂:①齒輪嚙合間隙太大。當(dāng)齒輪嚙合間隙太大而未及時(shí)調(diào)整時(shí),主、從動(dòng)齒輪在嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生沖擊,從而使齒輪斷裂;②主動(dòng)齒輪軸承或差速器軸承損壞,滾子掉在主減速器內(nèi),會(huì)將齒輪打壞;③從動(dòng)齒輪與減速器的連接螺栓松動(dòng)、脫落,也會(huì)打壞齒輪。
  (3)主動(dòng)齒輪軸承早期損壞:①主動(dòng)齒輪軸承預(yù)緊力調(diào)整不當(dāng),使軸向間隙增大,產(chǎn)生沖擊力,將損壞軸承;②軸承本身剛度差,質(zhì)量不合格;③過載,使軸承負(fù)荷增加,從而使其壽命縮短。
  邁納(Miner)損傷累積理論
  當(dāng)零件與材料承受不穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí),在設(shè)計(jì)中一般采用邁納的疲勞損傷累積理論來估計(jì)零件或材料的疲勞壽命。這一理論假定:在試件經(jīng)受載荷歷程中,每一載荷兩都消除掉試件一定的有效壽命分量;又假定疲勞損傷與試件中所吸收的功成正比,而且還認(rèn)為這個(gè)功與另類的作用循環(huán)次數(shù)和在該應(yīng)力值下達(dá)到破壞的循環(huán)次數(shù)之比成比例。此外,還假定試件達(dá)到破壞時(shí)的總損傷量(總功)是一個(gè)常量,它是載荷的簡(jiǎn)單函數(shù),并且損傷與載荷的作用次序無關(guān)。最后,假定各循環(huán)應(yīng)力產(chǎn)生的所有損傷分量之和等于1時(shí),試件就發(fā)生破壞。
  零件疲勞破壞與靜力作用下的失效有本質(zhì)的區(qū)別。材料在靜載荷作用下的破壞過程一般都要靜力彈性變形、塑性變形和斷裂3個(gè)階段,而它的疲勞破壞則有如下3個(gè)階段:
  (1)在晶體中,位錯(cuò)是以三維狀態(tài)呈網(wǎng)狀分布的,位錯(cuò)網(wǎng)在滑移面上的線段可以成為位錯(cuò)源。由位錯(cuò)源不斷釋放出的位錯(cuò),在滑移過程中必須首先克服附近位錯(cuò)網(wǎng)的障礙。
  假設(shè)位于晶粒中心的位錯(cuò)源產(chǎn)生一個(gè)位錯(cuò)并移向晶粒間界。由于材料通常為多晶體,兩晶粒晶向不同,晶界的阻力較大,位錯(cuò)很難從一晶粒穿入另一晶粒,于是它被阻止而不得不在晶粒間前停下來。此后,位錯(cuò)源產(chǎn)生的其他位錯(cuò)也受阻而不能前進(jìn),形成了位錯(cuò)塞積。
  此時(shí),加到位錯(cuò)列上的外加應(yīng)力、障礙物的阻力相互作用力達(dá)到平衡,使得它不能向前運(yùn)動(dòng)。但塞積起來的位錯(cuò)在應(yīng)力作用下都有繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),因而給障礙物施加很大的壓力,在這里產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中。當(dāng)領(lǐng)先位錯(cuò)向前移動(dòng)一個(gè)小的位移時(shí),所有位錯(cuò)便都向前移動(dòng)同樣的位移。
  (2)在第1階段產(chǎn)生了短而細(xì)的滑移線,可以認(rèn)為因其兩端受阻造成位錯(cuò)塞積使滑移線不能發(fā)展。但是當(dāng)相當(dāng)靠近的滑移線間產(chǎn)生交叉滑移時(shí),滑移面上的位錯(cuò)便消散掉,位錯(cuò)源繼續(xù)發(fā)揮作用,使滑移線不斷發(fā)展成為滑移面。
  (3)實(shí)驗(yàn)證明:塑性應(yīng)變的開始點(diǎn)就是疲勞過程的起始源,其主要方式是滑移。在交變載荷作用下,循環(huán)應(yīng)變首先在應(yīng)力較大的花鍵側(cè)圓柱表面開始,然后逐步擴(kuò)展到內(nèi)部,形成所謂的駐留滑移帶,這種滑移帶就是疲勞源。這種滑移擴(kuò)展到一定程度時(shí),有效工作面積減小。當(dāng)實(shí)際承受的應(yīng)力增大到接近材料的疲勞強(qiáng)度極限時(shí)便發(fā)生疲勞斷裂。
  本文通過分析輸送機(jī)減速器疲勞機(jī)理,從邁納(Miner)損傷累積理論原理出發(fā),分析了減速器疲勞試驗(yàn)的理論,提出了輸送機(jī)減速器疲勞試驗(yàn)方法。