Открыв смотровое отверстие редуктора , плотный слой мелких ямок на поверхности зубьев часто приводит к двум совершенно противоположным обработкам на месте: одна требует остановки машины и замены зубчатой пары на месте, а другая говорит «срок обкатки в норме» и потом работает еще год. Оба суждения могут быть ошибочными. Необходимость обработки питтинга шестерни редуктора или нет зависит не от количества питтингов, а от трех энергетических чисел: диаметра питтинга, отношения площади к эффективной поверхности зуба и того, проникает ли глубина питтинга в закаленный слой.
Питтинговая коррозия является результатом контактной усталости и представляет собой прогрессирующее повреждение. Фактически это дает период времени, который можно использовать для организации запасных частей и периодов простоя. Будет ли это окно использовано или потрачено впустую, зависит от того, можно ли оценить «питтинговую коррозию» на месте, а не обычно говорить «питтинговую коррозию на поверхности зуба». Порядок интерпретации следующий: сначала различают тип повреждения, затем смотрят стадию, а затем переходят на третий уровень критериев браковки, количественных уточнений, причин ускорения, границ ремонта и ритма повторного осмотра.
1. Сначала определите, питтинговая ли это коррозия, микропиттинговая коррозия или склейка.
На фотографиях три травмы похожи, но направления лечения совершенно разные. Цена ошибки не мала: если отнестись к склейке как к питтинговой коррозии и продолжить эксплуатацию, то в течение десятков часов поверхность зуба будет разорвана на большой площади; Если рассматривать микропиттинговую коррозию как макропиттинговую коррозию, это будет пустой тратой денег.
Тип травмы | Особенности внешнего вида | Типичные причины | Ключевые моменты для интерпретации |
|---|
Микропиттинг | Поверхность зубов становится серой, матовой, теряет металлический блеск. Глубина ямки обычно не превышает 20 мкм, края гладкие. | Недостаточная масляная пленка, низкая скорость и большая нагрузка, большая шероховатость поверхности зубьев, закаленные шлифовальные шестерни являются обычным явлением. | Для наблюдения требуется увеличение. При прикосновении пальцами он ощущается вяжущим; это предшественник макропиттинговой коррозии. |
Макропиттинг | Стенки ямы крутые, края острые, форма неправильная. На дне ямы видны начальные точки трещин. | Контактное напряжение превышает предел усталости, локальная высокая точка контакта | Измеримый диаметр и глубина, можно классифицировать по площади. |
клей (слеза) | Канавки вдоль направления скольжения, перенос материала, блестящие следы клея, скорее пятнами, чем точками. | Мгновенный разрыв масляной пленки, перегрузка, недостаточная приработка или несортовая нагрузка после капитального ремонта. | Ямы нет, это «паз»; в основном он появляется возле вершины и корня зуба. |
абразивный износ | Толщина зуба равномерно утончена, поверхность зуба имеет мелкие параллельные царапины, острые ямки на краях отсутствуют. | Загрязнение масла, выход из строя фильтра, посторонние частицы | Измерьте толщину зуба и люфт, чтобы увидеть тенденцию содержания масляного железа. |
2. Четыре стадии питтинговой коррозии редукторов: от питтинговой коррозии до отслаивания.
В соответствии со стандартами ANSI/AGMA 1010 и ISO 10825-1 макропиттинговая коррозия делится на четыре сегмента в зависимости от диаметра язвы и характера расширения. Эта классификация может лучше определять действия, чем «легкая, средняя и тяжелая»:
Начальная питтинговая коррозия : язвы диаметром менее 1 мм, рассеянные и рассеянные, чаще всего появляются на стадии обкатки за сотни часов до ввода в эксплуатацию. Причина в том, что высокие точки поверхности зуба соприкасаются. После стирания выступов нагрузка перераспределяется, и питтинговая коррозия часто прекращается сама по себе, поэтому ее еще называют нерасширяющейся питтинговой коррозией. Этот механизм не требует разборки. Расширенная питтинговая : диаметр ямок превышает 1 мм, ямки объединены в группу, а площадь между двумя проверками продолжает увеличиваться. В это время потери материала начали менять форму зуба. Листовая коррозия : площадь одиночной ямки большая и неглубокая, трещина расширяется веерообразно от начальной точки, форма ямки треугольная. Растрескивание : обширная точечная коррозия соединяется между собой, образуя большие ямки, закаленный слой прорезается, на поверхности зуба появляются ступеньки, во время работы возникают очевидные удары зацепления и вибрация.
Есть простой способ оценить стадию: повторяйте снимок в одном и том же положении зуба каждые 250–500 часов работы. Если диаметр язвы не меняется и ее площадь не расширяется, то это начальная питтинговая коррозия; если область расширяется, перейдите непосредственно к файлу расширения, не дожидаясь, пока он превратится в большую яму.
Третий, третий уровень критериев утилизации: превращение «Должна ли машина выключиться» в таблицу?
Конкретные цифры между отраслями и производителями различаются, но логика группирования одинакова. В следующей таблице распространенные калибры объединены в три класса, которые можно напрямую сравнить на месте. Только когда одно и то же оборудование каждый раз использует один и тот же калибр, можно говорить о сравнении тенденций.
механизм | Внешний вид и диаметр ямы | Коэффициент площади | Яма глубокая | Действия по утилизации |
|---|
Операция наблюдения уровня 1 | Изолированная питтинговая коррозия, диаметр питтинга ≤1 мм, кромка неострая. | Мягкая поверхность зуба<5%, твердая поверхность зуба<1%~2% | <0,05 мм, меньше закаленного слоя | Повторяйте съемку каждые 500 часов, чтобы записать количество и площадь зубов; одновременно проверяйте уровень масла, температуру масла и фильтрующий элемент |
Ограниченное вмешательство уровня 2 | Диаметр ямки составляет 1–3 мм, и детали начинают соединять. | 5%~15% (если твердая поверхность зуба превышает 1%~2%, она достигает этого уровня) | 0,05–0,2 мм, еще в затвердевшем слое. | Сократить время повторного осмотра до 250 часов; просмотреть коэффициенты нагрузки и условий труда; заранее подготовьте пары шестерен |
Замена при отключении уровня 3 | Диаметр ямы >3 мм или она соединена в яму или ступеньку. | >15%~25% или высокоскоростной класс с одним зубом >20% | >0,2–0,3 мм, или видна граница затвердевшего слоя, и трещина распространилась на корень зуба. | Организовать отключение и замену и не эксплуатировать в случае заболевания; одновременно проверьте несбалансированность нагрузки и смазки. |
Два важных пункта, которые легко упустить из виду: один — это местоположение . Питтинговая коррозия возникает в переходной зоне корня зуба или вблизи конца зуба, а местное напряжение велико, поэтому ее следует рассматривать как предыдущую шестерню; другой- серия передач . Высокоскоростная ступень имеет высокую скорость вращения и большое количество зацеплений в единицу времени. При том же соотношении площадей запас ресурса гораздо меньше, чем у тихоходной ступени.
4. Как измерить площадь без боя: стандарты съёмки цифр и фотосъёмки
Две интерпретации одного и того же оборудования приводят к разным выводам. Большинство из них связаны не с тем, что изменилась поверхность зуба, а с тем, что изменился метод извлечения чисел. Если следующее будет закреплено в спецификациях на месте, споров будет гораздо меньше:
Фиксация положения зубов: Отметьте и пронумеруйте концы зубов. Каждый раз проверяйте одну и ту же группу положений зубьев и занимайте по одному месту в зоне зацепления, рядом с линией шага и в зоне зацепления. Масштаб : на фотографии должна быть размещена стальная линейка или наклейка с линейкой. Диаметр ямы конвертируется в пиксели. Не полагайтесь на «похоже на 2 мм». Увеличение: 20–50 раз, тот же источник света, тот же угол, избегайте прямой вспышки. Оценка площади: используйте прозрачную сетчатую пленку, чтобы наклеить несколько сеток на поверхность зуба, или используйте программное обеспечение для обработки изображений для сегментации в соответствии с порогом шкалы серого. Учитывается только эффективная поверхность зуба (примерно 0,1 модуля ниже вершины зуба и до перехода к корню зуба). Глубина ямки: Измерьте высоту падения от дна ямки до исходной поверхности зуба с помощью индикатора глубины или метода ламинирования и обратите внимание, есть ли какие-либо трещины в окружающей области.
Есть еще одно обязательное условие: выключение и охлаждение перед тестированием . Масляная пленка на горячей поверхности зуба будет отражать свет, границы ямок будут «размыты», а показания глубины также будут меньше из-за теплового расширения. Для моделей с неудовлетворительным расположением смотрового отверстия вставьте смотровое отверстие с помощью промышленного эндоскопа и сделайте снимки перед интерпретацией.
5. Почему питтинговая коррозия внезапно ускоряется: нагрузка, масляная пленка и эксцентриковая нагрузка
Контактная усталостная долговечность чрезвычайно чувствительна к нагрузке. Контактное напряжение пропорционально квадратному корню из нагрузки, а срок службы обратно пропорционален шестой степени контактного напряжения. Преобразованный ресурс примерно обратно пропорционален кубу нагрузки: если нагрузка увеличится всего на 10%, ресурс уменьшится примерно на 30%; если нагрузка увеличится на 20%, срок службы уменьшится более чем вдвое. Это объясняет, почему «иногда чрезмерная» точечная коррозия оборудования возникает очень быстро, а также объясняет, почему коэффициент эксплуатации редуктора не может быть установлен в достаточной степени — это не коэффициент безопасности для предотвращения разрушения, а запас на усталостную долговечность. Обычно это 1,5–2,0 для условий средней ударной нагрузки.
Масляная пленка – вторая линия. Шероховатость поверхности Ra шлифовального механизма составляет около 0,4 мкм, червячного механизма - около 1,6 мкм. Однако толщина эластомерной масляной пленки составляет всего лишь порядка 1–3 мкм. Если шероховатость велика, пиковые точки будут находиться в прямом контакте. Когда температура масла повышается с 40 ℃ до 80 ℃, фактическая вязкость трансмиссионного масла VG220 упадет с 220 мм²/с до 20–30 мм²/с, а толщина пленки станет тоньше. Если уровень масла слишком высокий, масло будет перемешиваться и вспениваться, а если слишком низкий, оно будет высасываться. Оба истончают масляную пленку. Вот почему модель смазочного масла редуктора и уровень масла должны быть подтверждены в соответствии с положением установки.
Третий пункт – частичная загрузка. Пятна контакта в направлении ширины зуба должны составлять более 60%, а в направлении высоты зуба - более 45%; Плохая соосность отверстия подшипника коробки, мягкое основание и плохая центровка муфты приведут к тому, что нагрузка будет прижиматься к концу ширины зуба, и на этом конце появится точечная коррозия. Когда вы видите фото «питтинговой коррозии только с одной стороны», сначала проверьте установку, не сомневайтесь в материале.
Статья 4 – загрязнение окружающей среды и мастерство. Чистота масла контролируется на уровне 18/16/13 по стандарту ISO 4406, точность фильтрующего элемента составляет 10 мкм. Попадание абразивных частиц в зону контакта является источником концентрации напряжений. Эффективная глубина закаленного слоя науглероженных и закаленных деталей примерно в 0,15–0,2 раза превышает модуль и примерно 0,8–1,0 мм, когда модуль равен 5; цвет отпуска, оставшийся при шлифовании, прижоги и чрезмерный остаточный аустенит заранее вызовут появление питтинговой коррозии.
6. Ремонт или замена: три границы
Для шестерен с мягкой поверхностью зубьев (закаленные и отпущенные HB250~300), при питтинговой коррозии первого уровня рыхлый слой на поверхности можно удалить хонингованием или полировкой, а величина удаления контролируется на уровне 0,01~0,02 мм. После лечения пятна контакта измеряются повторно, чтобы подтвердить, что форма зуба не изменилась. Не выполняйте местный ремонт сваркой на твердой поверхности зуба (цементация и закалка HRC58~62): Ремонт сваркой разрушит местную твердость и распределение остаточных напряжений, а зона термического влияния станет новым источником трещин. Если площадь превышает 1%~2% и расширяется, безопаснее заменить ее парами.
Замена пары — дело принципа. Шестерня имеет небольшое количество зубьев и большое количество зацеплений в единицу времени. Питтинговая коррозия обычно начинается с шестерни. Если заменяется только шестерня, пятна контакта между новой поверхностью зуба и старой поверхностью зуба не будут совпадать, и новые детали часто повреждаются за короткий период времени. Деньги, сэкономленные на обслуживании редуктора, обычно окупаются в виде остановки в течение полугода.
Приемка после ремонта должна быть зафиксирована в протоколах: работа на холостом ходу в течение 30 минут, повышение температуры масляной ванны не более 40 К, скорость вибрации не более 4,5 мм/с (линия раннего предупреждения GB/T 6075.3), ширина зуба пятна контакта ≥ 60 %, высота зуба ≥ 45 % и повторная проверка через 100 часов работы на предмет вторичного увеличения ненормального шума и вибрации редуктора .
7. Подавление повторений: пять действий на месте
Сначала увеличьте количество нефтепродукта на один уровень в зависимости от условий работы, от VG220 до VG320 для высоких температур или тяжелых нагрузок, и убедитесь, что нефтепродукт совместим с уплотнительным материалом. Второе – это фильтрующий элемент и чистота. Меняйте фильтрующий элемент одновременно с заменой масла. Первая замена масла должна составлять 300–500 часов, а затем 2000–3000 часов или в зависимости от результатов проверки масла. Третий — просмотреть нагрузку и сравнить измеренные ток и крутящий момент с коэффициентом рабочего состояния при Selection. Если оно превышает 10% в течение длительного времени, его следует изменить, а не продолжать наблюдение. Четвертый — исправить эксцентричную нагрузку и повторить центровку и проверку мягкости опоры. Пятый – обкаточный. Первые 100–200 часов после технического обслуживания следует нагружать поэтапно по 50 %, 75 % и 100 %. Не загружайте его полностью сразу.
8. Просмотрите таблицу ритмов.
состояние | Интервал повторного тестирования | записывай каждый раз | Условия обновления |
|---|
Наблюдение первого уровня | 500 часов или в месяц | Номер зуба, диаметр ямки, % площади, температура масла, уровень вибрации | Увеличение площади ≥5 процентных пунктов или диаметр ямки >1 мм |
вторичное вмешательство | 250 часов или каждые две недели | То же, что и выше, содержание железа и чистота заправочной жидкости. | Глубина ямки >0,2 мм, сплошная, появляются ступеньки. |
Третий уровень подлежит замене | Еженедельно, предельная нагрузка | Вибрация, температура, посторонний звук, металлические частицы в масле. | Если вибрация превысит 7,1 мм/с или появятся трещины в корнях зубьев, станок остановится. |
В целом логика борьбы с точечной коррозией в редукторе очень ясна: сначала используйте внешний вид, чтобы отделить точечную коррозию от налипания и износа, затем классифицируйте язвы в зависимости от их диаметра и площади, используйте фиксированное число и периодичность повторных проверок, чтобы увидеть тенденцию, и, наконец, поговорим о ремонте или замене. Прямым преимуществом этого является то, что запасные части можно заказать заранее, а время простоя можно запланировать в плане технического обслуживания, вместо того, чтобы ждать, пока поверхность зуба отслоится, прежде чем спешить с его ремонтом. Когда компания Hangzhou Weigao Transmission поставляет редукторы с твердой поверхностью зубьев, редукторы с циклоидальной вертушкой, червячные редукторы и мотор-редукторы, она случайным образом предоставляет листы регистрации проверки поверхности зубьев и инструкции по значениям коэффициентов рабочего состояния. Ее можно пересчитать на основе фактической измеренной нагрузки на месте, чтобы определить, следует ли продолжать наблюдение, ремонт или полную замену машины. Как производитель редуктора, мы также можем предложить альтернативные решения на основе параметров исходной модели. Если у вас есть фотографии поверхности зубов, паспортные параметры и часы работы, пришлите их для бесплатной Selection консультации и интерпретации.
