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順益體系(集團)市場管理中心  張濱鏈條失效分析   鏈傳動為具有中間撓性件的嚙合傳動,其具有齒輪傳動和帶傳動的特點與齒輪傳動相比,鏈傳動的制造與安裝精度要求較低;與摩擦型帶傳動相比,鏈傳動的平均傳動比準確,傳動效率稍高。

鏈傳動的主要缺點是:不能保持瞬時傳動比恒定,工作時噪聲大;磨損后易發(fā)生跳齒。常見的失效模式見下圖:

正常磨損正常磨損磨損通常發(fā)生在銷襯套的承重區(qū)域。隨著磨損,鏈條逐漸伸長。鏈條的磨損率受潤滑的影響很大。正確潤滑后,銷子和襯套的承重表面將看起來發(fā)亮且光滑

過度磨損過度磨損如果承重表面變色(棕紅色氧化物),則潤滑不足。微動腐蝕已經(jīng)開始,產(chǎn)生的磨料氧化物將大大提高磨損率。

異常磨損潤滑不足或工作速度過快會導(dǎo)致磨損或金屬顆粒從承重表面上脫落。銷軸和套筒的配合表面焊接在一起,然后隨著在鏈輪上彎曲而折斷。

側(cè)板斷裂當超過鏈條的極限拉伸強度時(當鏈條承受的一次性載荷大于其承受的能力時),會發(fā)生這種失效。

銷軸斷裂銷軸斷裂也可能是拉伸失效的結(jié)果。當鏈條由于震動或過載而斷裂時,即使未斷裂的零件聽起來可能很響,它的所有組件也會受到影響。

側(cè)板疲勞失效疲勞失效是由于反復(fù)循環(huán)負載超過鏈條的極限或額定值而導(dǎo)致的。過載及其發(fā)生的頻率是確定疲勞的因素。過載可以是連續(xù)的或間歇的(脈沖負載)。

套筒疲勞失效請務(wù)必檢查鏈輪是否有磨損的齒輪或齒根堆積,疲勞表現(xiàn)為在套筒連接板附近或沿套筒長度方向的圓周裂紋兩種類型的裂紋也可能出現(xiàn)在同一襯套中如果套筒裂紋明顯,請勿嘗試修理鏈條確定并修復(fù)故障原因,然后更換整個鏈條。

鏈條應(yīng)力腐蝕這種類型的失效可能是由于在酸性或堿性介質(zhì)或環(huán)境中操作引起的。碳鋼和某些等級的不銹鋼在暴露于腐蝕性環(huán)境時會遭受應(yīng)力腐蝕開裂。另外,碳鋼鏈條暴露在潮濕環(huán)境中也會導(dǎo)致生銹和應(yīng)力腐蝕開裂。

鏈條失效分析手段通常來說,當鏈條失效時,我們可以肉眼進行初步檢查,做個預(yù)判對于斷裂失效等可以借助掃描顯微鏡進行放大觀察斷口形貌,材料組織缺陷,斷口晶粒大小不一,應(yīng)力腐蝕時還可以觀察到沿晶界的析碳或腐蝕介質(zhì)顆粒。

做金屬切片分析,包括內(nèi)外組織類型也能容易區(qū)分,硬化層的分布等等此外對鏈條做機械臺架測試,質(zhì)譜、能譜研究化學(xué)組成

鏈條磨損引起的齒嚙合變化鏈條另外容易發(fā)生的事故是工作中出現(xiàn)跳齒,原因從下圖我們能很明顯看到,當鏈條磨損拉伸后,與鏈齒的嚙合就不那么緊密,甚至鏈齒不能嵌入鏈節(jié)之間時,跳齒就是大概率事件了。

鏈條磨損拉長變化過程

鏈傳動的多邊形效應(yīng)

可以看出鏈條之所以能正常傳動,與鏈齒和鏈條的配合有很大關(guān)系,當相對位置發(fā)生變化時(鏈條變形或拉伸)功率損失是不可避免的(力矩發(fā)生變化)鏈條的一般維護要點如何維護鏈條我們需要做到:1、帶保護罩的鏈條,每年清洗油箱和注入新的潤滑油。

經(jīng)驗法則:適當?shù)臐櫥蓪㈡湕l壽命延長多達100倍

2、開式鏈條,3-6個月用煤油、柴油、三氯乙烯或四氯化碳清洗絕對不能將新鏈條置于舊的鏈輪上?。?!鏈條潤滑劑粘度選擇(日本標準)

鏈條潤滑劑粘度選擇(美國標準ASME B29)

鏈條潤滑劑粘度選擇(ISO標準)

鏈傳動潤滑油需要量(ANSI B29.1)

鏈條潤滑的要點:1、在滾子和銷軸之間施加油滴

2、鏈條剛好與鏈輪嚙合之前的距離,因此離心力會將潤滑油帶入間隙。

3、涂在滾子表面的油很少到達套筒和銷軸之間的區(qū)域鏈條潤滑方式指導(dǎo)(ISO標準 GB標準)見下圖X---A系列/A加重系列或B系列鏈號Y---鏈條速度 v/(m/s)范圍1:用油壺或油刷由人工定期潤滑范圍2:滴油潤滑

范圍3:油池潤滑或油盤飛濺潤滑范圍4:強制潤滑,帶過濾器,假如必要可帶由冷卻器

鏈條潤滑方式——手工潤滑(A)喇叭形的手動油脂涂抹器! (B)對于沒有外蓋的低速應(yīng)用,罐頭刷或手刷是最簡單的方法。應(yīng)該每天對新的鏈條進行潤滑,直到充分“磨合”為止,然后每周潤滑就足夠了

鏈條潤滑方式——滴油潤滑在滴油潤滑中,根據(jù)速度的不同,油會以每分鐘4至20滴的速度滴入鏈板或側(cè)板邊間隙同樣,油的量和使用的頻率必須足以防止在鏈節(jié)中形成紅褐色的腐蝕在多排鏈的滴注潤滑中,可使用芯吸式分配管將油均勻地分配給鏈板或側(cè)板的所有排。

鏈條潤滑方式——油浴潤滑在油浴潤滑中,鏈條的一小部分浸泡在油箱底部。油位應(yīng)僅延伸至鏈條的最低工作點的節(jié)線。如果 較長的鏈條浸泡油浴會導(dǎo)致油起泡和過熱。

鏈條潤滑方式——滑盤潤滑在拋油盤潤滑中,旋轉(zhuǎn)盤會拾取機殼底部的油,然后將其拋向集油板上。然后將油導(dǎo)入一個槽中,該槽將其滴到鏈條下部鏈節(jié)的鏈板或側(cè)桿的上邊緣上。鏈條應(yīng)始終在套管中的油位之上運行。

鏈條潤滑方式——噴油潤滑在噴油潤滑中,潤滑油在壓力下被泵送到噴嘴,這些噴嘴將油柱或油霧噴到鏈條松弛側(cè)上油霧應(yīng)在鏈的整個寬度上均勻分布多余的油收集在油底殼的底部,并通過儲油器返回到泵可以使用油冷卻器將油溫度保持在最高限制以下。

鏈條潤滑方式——噴霧潤滑

將鏈條油霧化后噴入銷軸處與壽命有關(guān)的潤滑系數(shù)(德國設(shè)計手冊)

潤滑方式的改善能極大提高鏈條壽命!由于滴油潤滑和噴油潤滑為油品全損耗型方式,能對鏈條表面的油泥和粉塵進行清洗并帶走,效果要比目前常見的潤滑脂來潤滑鏈條要清潔得多附錄:鏈條的起源“鏈條”一詞的含義可以追溯到印歐語系的一個古老詞。

早在公元前225年,鏈條就被用來從井中汲取一桶水這個很早的鏟斗鏈由相連的金屬環(huán)組成在16世紀,列奧納多·達·芬奇(Leonardo da Vinci)繪制了似乎是第一條鋼鏈的草圖這些鏈條可能設(shè)計成傳遞拉力而不是纏繞力,因為它們僅由板和銷組成,并具有金屬配件。

達·芬奇手繪草圖盡管起源很早,但是直到十九世紀工業(yè)革命來臨之前,鏈條和鏈輪幾乎沒有用于動力的傳遞或物料的輸送從1864年在英國獲得專利的Slater鏈條開始,這種技術(shù)在英國的發(fā)展要比在美國早一些Slater的設(shè)計得到了Hans Renold的進一步完善的精密滾子鏈條于1880年在英國獲得專利。

精密倒齒鏈(俗稱“靜音鏈”)于1890年代后期問世,并在20世紀初期開發(fā)了許多專有樣式滾子鏈標準化的最初努力始于1920年代,出現(xiàn)第一個鏈條標準:美國標準B29a于1930年7月22日發(fā)布自那時以來,已經(jīng)開發(fā)了18個B29標準,涵蓋了倒齒鏈 ;可拆卸鏈銷軸和偏置側(cè)桿鏈條;鑄造,鍛造和組合鏈;拖鏈;及許多其他樣式。

總結(jié)   可以看出潤滑劑的選擇、污染控制、潤滑方式的改善都是降低鏈條失效風(fēng)險的手段,另外根據(jù)國內(nèi)做的臺架和路試看,如果是污染可控的條件下,潤滑充足及合適時,鏈條滾筒和銷軸等材料越軟壽命越長鏈條使用中存在循環(huán)硬化現(xiàn)象。

    如果在開發(fā)式條件下,潤滑雖然能定時添加和清洗,需要鏈條滾筒和銷軸等材料越硬越好,硬度在HRC58, 此時鏈條表現(xiàn)為磨粒磨損,硬化層的磨損壽命可預(yù)估鏈條的壽命,鏈條呈現(xiàn)循環(huán)軟化現(xiàn)象END精彩文章推薦:。

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