龍門起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器高速軸故障原因分析及改進(jìn)措施

1故障現(xiàn)象

XD20t/ 10t U型龍門起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器高速軸的結(jié)構(gòu)。

減速器高速軸存在以下2種損壞現(xiàn)象：

（1）減速器高速軸共發(fā)生折斷4次，折斷均發(fā)生在截面A - A處。

（2）減速器高速軸鍵槽塑性變形，鍵槽變寬，表面不平整。

2故障原因分析

211有關(guān)計(jì)算

大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電機(jī)型號(hào)為JZR242 ，功率為16 kW ，轉(zhuǎn)速為715 r/ min ；減速器型號(hào)為ZSC600 ，速比為3719.通過(guò)對(duì)減速器高速軸的受力分析，并對(duì)該軸的強(qiáng)度、剛度、疲勞進(jìn)行了計(jì)算，通過(guò)計(jì)算認(rèn)為該軸的強(qiáng)度、剛度、疲勞等均滿足要求。

212原因分析

由于該軸的強(qiáng)度、剛度、疲勞等均滿足要求，因此可分析造成高速軸在截面A - A處斷裂的主要原因有以下幾方面：

（1）高速軸的沖擊載荷較大。由于作業(yè)繁忙，火車頻繁起制動(dòng)，以及軌道不平、傳動(dòng)間隙等因素造成高速軸的沖擊載荷較大。

（2）高速軸鍵聯(lián)接的配合過(guò)松。高速軸鍵槽的寬度偏差采用的是一般鍵聯(lián)接N9 ；由于高速軸的沖擊載荷較大，導(dǎo)致鍵槽塑性變形，鍵槽變寬，鍵聯(lián)接松動(dòng)，傳動(dòng)間隙增加；而傳動(dòng)間隙的增加又加大了高速軸的沖擊載荷，使得鍵槽塑性變形進(jìn)一步增大，直至鍵槽損壞或軸折斷。

（3）應(yīng)力集中。高速軸在A - A截面處，軸徑變化過(guò)大且無(wú)過(guò)度圓角造成應(yīng)力集中。

3改進(jìn)措施

鑒于此，在修配高速軸時(shí)采取了以下措施：

（1）高速軸截面A - A處采用圓角過(guò)渡減少應(yīng)力集中，圓角半徑為4 mm.

（2）調(diào)整高速軸鍵聯(lián)接的配合。鍵槽的寬度偏差由一般鍵聯(lián)接N9改為較緊鍵聯(lián)接P9 ，同時(shí)鍵槽淬火處理，以保證該處力矩的傳遞。

（3）重新配制聯(lián)軸器使其錐孔與軸錐度相符，結(jié)合面嚴(yán)密貼合。

（4）加強(qiáng)檢查維修大車走行線路，減少走行中的沖擊載荷。

4使用效果

減速器高速軸在1993年至1998年間共發(fā)生4次折斷故障， 1998年按上述改進(jìn)措施對(duì)減速器高速軸進(jìn)行了改進(jìn)，至今未發(fā)生過(guò)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器高速軸折斷現(xiàn)象，其鍵槽也未發(fā)生過(guò)損壞。