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熔體齒輪泵泵齒輪失效的原因分析

   熔體泵輪齒折斷作為直齒輪失效的常見形式,其成因多種多樣,但主要可歸結(jié)為兩大類。首先,當(dāng)齒輪突然受到過載沖擊時,理論上可能會發(fā)生折斷現(xiàn)象。然而,在實際案例中,我們觀察到解體后的齒輪并未發(fā)現(xiàn)異物侵入,且折斷部位主要集中在齒輪根部,這排除了過載導(dǎo)致折斷的直接可能性。

  第二種原因則與輪齒的結(jié)構(gòu)特性和受力情況密切相關(guān)。輪齒在受力時,其形態(tài)類似于一個懸臂梁,齒根處承受的彎曲應(yīng)力尤為顯著。加之齒根過渡部分尺寸變化顯著,以及齒寬方向留下的加工刀痕等因素,共同引發(fā)了應(yīng)力集中現(xiàn)象。這種應(yīng)力集中現(xiàn)象在齒輪重復(fù)受載過程中,會逐漸導(dǎo)致齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋,并隨著使用時間的延長而不斷擴展,終引發(fā)輪齒的折斷。這種折斷機制正是熔體抽送W輪泵從動齒輪折斷的直接原因,給設(shè)備的正常運行帶來了嚴(yán)重的威脅。

熔體齒輪泵

  熔體泵齒輪軸斷裂問題同樣不容忽視。斷裂部位多發(fā)生在輪齒與軸之間的過渡區(qū)域,這里由于結(jié)構(gòu)突變和應(yīng)力分布不均,形成了顯著的應(yīng)力集中點。在長期的運行過程中,從動齒輪軸不斷受到重復(fù)的彎曲應(yīng)力作用,導(dǎo)致這些應(yīng)力集中區(qū)域逐漸產(chǎn)生疲勞裂紋,并逐步擴展,終引發(fā)齒輪軸的斷裂。

  深入分析其背后的原因,我們發(fā)現(xiàn)熔體泵滑動軸承的潤滑狀況惡化是導(dǎo)致這一問題的關(guān)鍵因素。隨著潤滑條件的變差,軸承逐漸咬死,產(chǎn)生了交變的彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力。這些復(fù)雜的應(yīng)力作用在從動齒輪根部及軸與齒輪的過渡部位,即應(yīng)力集中作用處,導(dǎo)致這些區(qū)域在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下發(fā)生疲勞斷裂,從而引發(fā)了從動齒輪及從動軸的斷裂失效。

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