摘要:主要概述KM碳化硅研磨劑在線研磨硬面齒輪的一種簡便可行的工藝和材料,對提高齒輪的傳動質(zhì)量和工作精度、準確性和平穩(wěn)性,達到硬面齒輪所要求的粗糙度 Ra 0.16~ 0.32μm,起到顯著的作用。
關(guān)鍵詞 : KM碳化硅 研磨劑 硬面齒輪 工藝 材料
常規(guī)的硬面齒輪,由于其硬度高,一般為HRC58°~62°,經(jīng)磨齒機磨齒后,由于設(shè)備加工精度高;成套嚙合齒輪的主動輪和被動輪兩者加工精度差異;裝配精度;使用過程中的零部件變形導(dǎo)致齒輪軸線位移等因素,都將使齒輪在傳動過程中齒面受力不均勻,這就不可避免的在運行過程中產(chǎn)生振動頻幅劇增,極易造成損壞電動機、減速機、主動輪、被動輪的事故發(fā)生,這些給工程技術(shù)人員造成了一種高度心理負擔。對于大型設(shè)備齒輪,不易拆卸,為避免這種弊端,常規(guī)辦法只能采用電動砂輪機裝上千葉片,涂紅丹或印泥油嚙合檢查,用手工磨削的方法進行點、線、面的研磨,此方法費時費力,通常要10~15天,而采用手動磨削,對操作人員專業(yè)技能水平要求極高;人工對齒輪嚙合的異常工作面做出準確的判斷和加工難度非常大;打磨質(zhì)量受人為因素影響很不穩(wěn)定,齒面嚙合極不均勻,甚至?xí)M一步加劇齒輪振動而引發(fā)崩齒及齒輪報廢的惡性事故,直接影響了整套設(shè)備正常運行。
經(jīng)過多年的摸索、探討,我們獲得了一種簡單可行、便于掌握、易于操作、適合于推廣應(yīng)用的硬面齒輪接觸面工藝及其相應(yīng)的研磨材料。這種在線硬面齒輪研磨材料與工藝,主要是針對硬面齒輪嚙合異常通過在線修復(fù)予以快速解決。該研磨劑主要包含高強度的金剛砂顆粒、百鉛粉、研磨助劑和分散助劑,具有加工效率高;對硬面齒輪本體傷害小;大大縮短了新裝配齒輪及修復(fù)后齒輪嚙合的磨合時間;尤其適合高精度齒輪傳動的在線研磨加工,可有效減少制造和裝配誤差對齒輪傳動的影響,通過在線點、線、面快速研磨加工,除中心矩偏移、點蝕剝落、軸承損壞以外,均能大幅度提高齒輪傳動精度,保證齒輪新件及修復(fù)件的順利投產(chǎn)。
一種硬面齒輪接觸面的嚙合材料的制備方法,包括下述工藝步驟:
1、 原料稱量:按比例精確稱量配比;
2、 混合:將金剛砂、磷酸氫鈣、硅酸鈉按質(zhì)量比:1︰0. 1︰0. 5混合;
3、 攪拌:用電動機械棒攪拌;粘度指標:37.2-68pa.s。
使用方法:
1、用毛刷粘著研磨劑,涂入主動輪和被動輪齒面上;
2、厚度為1~2mm,要求均勻涂刷在齒面上。
使用效果:
1、 無污染;
2、 機械設(shè)備中一般配有過濾器可以方便分離研磨劑與潤滑油,不會流入缸體內(nèi);即使過濾器損壞,也不會影響潤滑油的品質(zhì),嚙合劑的密度相對機油大,會沉入缸體底部;
3、 沒有任何副作用;
4、 針對齒輪不規(guī)則的振動嚙合,在短時間內(nèi)通過在線加工可實現(xiàn)齒輪的振動頻幅大幅減小達到設(shè)計的允許范圍內(nèi),以專用儀表檢測數(shù)據(jù)為準;
綜上所述,金剛砂顆粒粒徑為20~100μm,將金剛砂、磷酸氫鈣、硅酸鈉按質(zhì)量比:1︰0. 1︰0. 5混合后,用電攪拌拌樣均勻,涂刷在齒輪齒面上運行48h,能達到表面粗糙度Ra≤0.32μm的要求。
使用案例:
俄羅斯80MN硬面齒輪修復(fù)后數(shù)據(jù)分析報告(東風(fēng)鍛造有限公司)
我們分2次對剛剛修復(fù)了硬面齒輪的鍛壓機的傳動軸兩端的軸承進行了振動測試。振動信息如下:
振動頻譜圖,以離合器邊垂直方向和軸向的波形圖、頻譜圖為例。
1、測點路徑:東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機振動1V\8k速度波形(2-2k)
1-1多時域波形圖
2、測點路徑:東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機振動1V\8k速度波形(2-2k)
1-2多頻譜圖
3、測點路徑:東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機振動1A\8k速度波形(2-6k)
2-1多時域波形圖
4、測點路徑:東風(fēng)汽車裝備技術(shù)部\鍛造公司\80MN\主電機振動1A\8k速度波形(2-6k)
2-2多頻譜圖
分析以上離合器邊垂直方向和軸向的波形圖、頻譜圖可以看出振動波形已趨于平緩,且幅值也大幅減小,振動頻譜有所減少。
綜上所述:齒輪經(jīng)過兩晝夜48小時磨合,嚙合情況明顯好轉(zhuǎn),振動幅值大幅減小,振動譜線趨于平緩,軸承振動運行正常,大小齒輪嚙合良好。因此,使用“FGM-KM”彌散強化復(fù)合金屬梯度功能新材料(已獲得國家發(fā)明專利),BU熔敷新工藝修復(fù)過后的工件,采用硬面齒輪接觸面的嚙合KM碳化硅研磨材料磨合達到了快速平穩(wěn)使用的效果,其輪齒面的嚙合達到了原設(shè)計的技術(shù)水平。
【 作者:張開明 ,陳光磊 ,朱思古 ,李江 ,吳衛(wèi)國 ,羅文斌】