選用齒輪作為動力傳動的部件,輪齒的損耗不可避免,在齒輪副的長期運行中,輪齒表面可能會出現(xiàn)不同類型的損傷形式。在各類損傷形式中,點蝕的出現(xiàn)、擴展會導致齒面金屬材料的遺失,并改變齒輪的幾何尺寸,從而影響齒輪副壽命。對回轉(zhuǎn)窯設(shè)備中廣泛使用的大型開式齒輪,如未根據(jù)輪齒的實際機加工條件和運行工況,采取有針對性的潤滑方案,點蝕的形成和點蝕的后續(xù)擴展往往不可避免。 一、點蝕的形貌
齒輪在運轉(zhuǎn)過程中受到周期性變化的接觸應(yīng)力作用,當接觸應(yīng)力超過材料的接觸疲勞強度時,會在齒輪表面或次表層上產(chǎn)生疲勞裂紋。疲勞裂紋不斷擴展、延伸,*終使小塊金屬脫落,形成不同形狀的小凹坑。齒面金屬材料遺失和出現(xiàn)凹坑是齒面疲勞損傷的典型特征。根據(jù)點蝕坑的形狀和大小,宏觀點蝕可以分為初期點蝕、擴展性點蝕、片蝕或剝落。
二、利用潤滑防止大型開式齒輪出現(xiàn)點蝕
在齒輪的設(shè)計、制造階段,可以通過若干方法來降低齒輪出現(xiàn)點蝕的可能性,如加大齒輪嚙合角,變更齒輪傳動類型、輪齒表層或整體硬化處理、降低齒輪表面粗糙度等。但受限于制造成本加工能力,不可能完全消除點蝕出現(xiàn)的誘因。在齒輪的使用過程中,通過有效的潤滑能夠防止早期點蝕的發(fā)生、抑制或緩解既有點蝕的發(fā)展。
1、使用專用磨合潤滑劑降低齒面粗糙度,能夠有效防止早期點蝕的出現(xiàn)。
大型開式齒輪的制造精度較低,在齒輪副投入使用的初期,由于齒輪嚙合面比較粗糙,存在局部高點接觸,這意味著過低的接觸面積和載荷集中,齒輪表面的高點上不可避免地會出現(xiàn)細微裂紋。此時選用合適的專用潤滑劑能夠及時消除裂紋,防止裂紋的持續(xù)發(fā)展。
專用磨合劑在具備足夠潤滑性能的同時,利用內(nèi)含的特殊添加劑和固體添加劑,結(jié)合腐蝕和磨損功能,快速消除齒輪表面上參與嚙合的接觸高點,細微裂紋也同時被清除。在齒輪副的運行中,齒輪的表面粗糙度持續(xù)下降,載荷分布趨于均勻,出現(xiàn)裂紋的可能性也就持續(xù)降低,這表明專用磨合潤滑劑在降低表面粗糙度的同時,能夠有效的防止早期點蝕的出現(xiàn)。
為更好的保護現(xiàn)場環(huán)境,順應(yīng)越來越高的環(huán)保意識,并進一步提高磨合效果,可以通過頻閃儀動態(tài)監(jiān)測球磨機齒輪狀態(tài),對于回轉(zhuǎn)窯這類慢速較慢的設(shè)備,即便是在運轉(zhuǎn)狀態(tài),也可通過肉眼觀察齒面狀態(tài)。
2、使用高粘度的潤滑油能夠有效杜.絕點蝕損傷的發(fā)生,并緩解既有點蝕的擴展。
若齒面已具備足夠的接觸比例,為防止齒輪的過度磨損,須及時將潤滑劑更換為操作潤滑油。高粘度操作潤滑油在保障潤滑狀態(tài)、降低齒輪磨損量的同時,能夠防止蝕損傷的發(fā)生,并緩解既有點蝕的擴展。
當齒面上出現(xiàn)疲勞裂紋后,潤滑油就會侵入裂紋,粘度愈低的油,易侵入裂紋。潤滑油侵入裂紋后,在輪齒嚙合時,會在裂紋內(nèi)受到擠脹,從而加快裂紋的擴展。基于上述分析,對于已出現(xiàn)早期點蝕的齒面,使用高粘度的潤滑劑,能夠有效抑制或緩解點蝕的擴展。
三、結(jié)語
對于齒面加工精度較低的大型開式齒輪,由于齒輪加工及安裝等原因,齒面載荷集中現(xiàn)象會經(jīng)常發(fā)生。如果齒輪副投入運行后發(fā)生齒面載荷集中,疲勞裂紋就會在短時間內(nèi)出現(xiàn),若不及時采取針對性措施,裂紋的快速擴展將導致齒面上點蝕坑數(shù)量上升和點蝕坑尺寸增大。在齒輪的磨合階段,采用新一代環(huán)保、透明磨合潤滑劑在達到磨合、潤滑等基本目的的同時,能夠有效防止點蝕坑的出現(xiàn)。
對于已經(jīng)過齒面磨合、接觸面積較大的齒輪,采用全透明、高粘度合成開式齒輪潤滑油,可以防止點蝕的產(chǎn)生。對于已經(jīng)出現(xiàn)點蝕坑的齒面,也會抑制或緩解點蝕的擴展。