齒輪修復的技術難點在哪里

齒輪修復的技術難點主要在于以下幾個方面。

一是內齒輪不好拆下來,空間位置狹小,這使得堆焊打磨工作極為不便。

二是齒輪表面的油污難以清理干凈,若清理不凈,堆焊時易產生氣孔。

對于內齒的修復,要先簡單清潔表面,再重點清潔崩牙處,比如使用氣割,既能燒掉油污還能退火、去應力。堆焊時,電流要小,用 1.6 的碳鋼焊絲控制堆焊高度,以減少打磨余量。

齒輪常見的失效形式多樣,比如齒折斷,整體折斷常發生在齒根,局部折斷在輪齒一端,原因是齒根彎曲應力大且集中,載荷過度集中等。還有疲勞點蝕,常在節線附近的下齒面出現,因長期交變接觸應力、接觸強度硬度不高、潤滑不良等所致。齒面剝落則多因齒面高交變接觸應力、局部過載等。齒面膠合分熱膠合和冷膠合,分別與高速重載、低速重載等有關。齒面磨損多因鐵屑塵粒進入嚙合部位,塑性變形常因齒輪材料軟、載荷大、摩擦力大。

針對不同的失效形式,修復方法也不同。比如輪齒崩壞、齒端齒面磨損超限或嚴重表層剝落,可用堆焊修復法,其一般工藝包括焊前退火、清洗、施焊、焊縫檢查、焊后機械加工與熱處理、精加工、最終檢查及修整。對于單個齒折斷,若模數較大可用栽齒方法修復,模數較小可用換齒圈修復。對于受載不大但要求較高的單個齒折斷,可用單個齒的方法修復。此外,還有鑲齒修復法、塑性變形法等。

在大型齒輪修復中,比如 42CrMo 鋼大型齒輪,存在諸多困難和特點。如在潤滑油無法清除干凈時要確保焊接安全,采取石棉板和布隔離、配備消防器材等措施。還有在不預熱緩冷情況下焊接并保證無裂紋,通過異質變質處理等改進工藝。以及在堆焊時保證輪齒不斷裂,增加不銹鋼螺栓栽絲的機械連接和加強筋等。在齒距窄小無法正常開坡口時,用特殊切割條仰面切割,但操作者易被燙傷。堆焊層焊條選用要根據實際情況,不同部位選用不同焊條。因齒距和加強筋間距窄小,可利用電弧偏吹進行焊接。對于輪輻加強筋焊接位置狹小隱蔽的盲區,靠聽覺和觸覺進行焊接。

最后,焊后要以未焊齒輪為基準打磨拋光,在運行中消除焊接應力。

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