Järgnev on süstemaatiline analüüs ketiratta rikke põhjuste kohta, ühendades masinaehituse põhimõtted tööstuspraktika juhtumitega, hõlmates mitmemõõtmelisi tegureid nagu väsimus, kulumine ja löögikoormus:
I. Väsimusmurd: stressi kontsentratsioon ja vahelduv koormusoperatsioon
1. painde stressi kogunemine
Väikesuurused kett (vähe hambaid) suurendavad ahela ja ketirattaga võrreldavat paindesagedust ning ketiratta hambajuur on kõrge sagedusega vahelduv stress. Kui pinge ületab materjali väsimuse piiri, algavad praod hambajuurega ja laienevad järk -järgult, põhjustades lõpuks hammaste luumurdu.
2. ebaühtlane koormuse jaotus
Hammaste arv, mis keerleb ketiratta ja ahela vahel, on ebapiisav (näiteks on ketiratta hambad ainult 3-4 hambad, mille hambad on vähem või võrdsed 15 -ga, mis on samal ajal võrgutatud), põhjustades ühe hamba kantava jõu üle, mis ületab kujunduskoormust. See tasakaalustamata koormus kiirendab kohalikku materjali väsimust.
Ii. Kandke rike: hõõrdumine ja materjali kadude mehhanism
1. hamba pinna kulumine
- Abrasiivne kulumine: tolm, metallijäätmed ja muud saasteained sisenevad võrgustiku piirkonda, moodustades ahela ja ketiratta vahel jahvatava efekti, mille tulemuseks on hambapinna materjali kiire kaotus.
- Kilpud: kui määrded on ebapiisavad, satuvad hambapind ja ketirull otsese metalli kontakti ja kohalik kõrge temperatuur põhjustab materjali ülekandmist (näiteks ferriitkoorimist).
- *Andmed *: määrimisrike võib lühendada ketiratta eluiga 7 0%ja hamba paksuse kulumise määr on koguni 0,1 mm/tuhat tundi.
2. tihvti ja jaoturi kulumine
The clearance between the sprocket mounting hole and the transmission shaft is too large (>0. 05mm), mille tulemuseks on mikroliigutuse kulumine töö ajal, genereerides rauaoksiidi lihvimise ja vähendades ülekande täpsust.
Iii. Löögikoormus ja hetkeline ülekoormuskahjustus
1. Start-Stop löök
Kui seadmeid sageli alustatakse ja peatatakse või koormus muutub äkki, on ketiratta hetkeline löögikoormus. Kui löögijõud ületab materjali voolavuse tugevuse (näiteks saagikuse tugevus umbes 785MPa, kui 45# terasest hamba pinna karedus on HRC40), põhjustab see hamba kuju plastist deformatsiooni või pragunemist.
2. resonantsiefekt
Kui ketirattavõllisüsteemi loomulik sagedus langeb kokku ülekandesüsteemi ergastussagedusega, ilmneb resonantsi amplifikatsioonifekt, suurendades lokaalset pinge piigi 3-5 korda ja kiirendades rikkeprotsessi.
IV. Keskkonna- ja keemiline korrosioon
1. niiskus ja elektrolüütiline korrosioon
Niiskes või happe-baasi keskkonnas on ketiratta pind kalduvus elektrokeemilisele korrosioonile, moodustades pitsid. Need puudused muutuvad stressi kontsentratsiooni allikaks ja vähendavad väsimuse tugevust.
- *Eksperimentaalsed andmed *: Soolapihustuskeskkonnas võib ketiratta korrosioonikiirus ulatuda kuiva keskkonnani ja väsimuse tööiga väheneb 60%.
2. kõrgtemperatuuri oksüdatsioon
For sprockets that have been running in an environment of >150 kraadi pikka aega pakseneb materjali pinnaoksiidikiht (näiteks fe₃o₄ genereerimine), põhjustades hambapinna hapraks ja kiirendab kulumist.
V. Kujundus- ja tootmisdefektid
1. hambaprofiili parameetri vead
When the processing deviation of the sprocket tooth profile curve (such as the ISO 606 standard involute) is >0. 1mm, see põhjustab ebastabiilset sidumist ja genereerib täiendavaid löögikoormusi.
2. Vale kuumtöötluse protsess
Uneven quenching or insufficient tempering will cause residual stress inside the sprocket, and areas with uneven hardness distribution (such as the hardness difference between the tooth top and the tooth root>HRC5) on varase ebaõnnestumise suhtes altid.
3. Vale materjalivalik
Kui madala tugevusega materjale (näiteks q235 terast) kasutatakse suure koormusega stsenaariumide korral, suureneb hammaste pinna purustamise oht märkimisväärselt. Soovitatav on kasutada pinna kõveneva töötlemisega sulamist terast (näiteks 20CRMNTI).
Ennetusstrateegiad ja optimeerimise juhised
1. Dünaamiline koormuse jälgimine: installige vibratsiooniandurid, et jälgida ketiratta töö olekut reaalajas ja seada stressiläve häireid
2. Määrimissüsteemi täiendamine: kasutage automaatseid õli sissepritseseadmeid EP2 äärmise rõhumäärde täiendamiseks iga 50 töötunni järel
3. Materjali modifikatsioon: hambapinna nitrige töötlemine, pinna kõvadus suurendatakse HRC55 -ni ja kulumiskiirus vähendatakse 40%
4. Kujundus koondamine: suurendage võrgusilma hammaste arvu (soovitatav on suurem või võrdne 17 hambaga) ja vähendage ühe hamba tippkoormust
