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Las causas y soluciones del desgaste de piñones y cadenas

2023-04-21 11:46:56


La rueda de cadena es una rueda con dientes incrustados de cadena de pandeo para engranar con el paso exacto del bloque en el eslabón de la cadena o el cable. La rueda de cadena es ampliamente utilizada en maquinaria química, textil, escaleras mecánicas, procesamiento de madera, estacionamiento tridimensional, maquinaria agrícola, procesamiento de alimentos, instrumentación, petróleo y otras industrias de transmisión mecánica, etc.

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Forma del diente de la cara del extremo de la rueda de cadena

La forma del diente de la rueda de cadena debe garantizar que la energía de la cadena pueda entrar y salir del enganche sin problemas y libremente, minimizar el impacto y la tensión de contacto de La cadena enlaces durante el compromiso, y ser fácil de procesar. Se compone de tres arcos aa, ab, cd y una línea recta bc, denominada tres arcos: forma de diente de línea recta. La forma del diente se procesa con herramientas estándar, y no es necesario dibujar la forma del diente de la cara final en el diagrama de trabajo de la rueda dentada, pero solo es necesario indicar en el diagrama que "la forma del diente se fabrica de acuerdo con 3RGB1244 -85", pero se debe dibujar la forma del diente de la cara del eje de la rueda dentada, y su tamaño debe consultarse en el manual de diseño correspondiente.

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Estructura de rueda dentada

La figura 2 muestra la estructura de cuatro tipos de ruedas dentadas de uso común. Las ruedas dentadas de diámetro pequeño generalmente se hacen del tipo integral (Figura 2a), las ruedas dentadas de diámetro mediano se hacen principalmente del tipo de placa de radios, y se hacen agujeros en la placa de radios para facilitar el manejo, la carga de tarjetas y la reducción de peso (Figura 2b), y las ruedas dentadas de diámetro grande las ruedas dentadas se pueden fabricar en un tipo combinado (Figura 2d), momento en el cual el anillo dentado y el núcleo se pueden fabricar de diferentes materiales. Por ejemplo, C45, acero inoxidable y otros materiales.


Las causas del desgaste severo del nido de cadena de la rueda dentada son las siguientes:

(1) Desgaste adhesivo Cuanto mayor sea la carga, mayor será la temperatura de la superficie y más grave será el fenómeno de adhesión. Para una cierta dureza del material metálico, la prueba de desgaste bajo diferentes presiones para obtener el índice de desgaste y el gráfico de relación de presión, cuando la presión alcance más de 1/3 de la dureza del material, se producirá un desgaste grave. De acuerdo con el diagrama de distribución de tensiones, se sabe que el punto de contacto de tensión máxima está a la presión máxima y su valor es 884.4 MPa. porque la dureza de enfriamiento en el nido de la cadena es HRC48~52, y su valor de dureza correspondiente es 4800 MPa. por lo tanto, la presión es mucho menor que 1/3 de la dureza del material, por lo que el desgaste adhesivo no es la principal forma de desgaste de la rueda dentada.
(2) Desgaste por fatiga por contacto
La fricción de la rueda dentada y la cadena es tensión de contacto alterna, y las picaduras por fatiga se forman fácilmente en su superficie de fricción. El índice para juzgar la resistencia a la fatiga por contacto del metal es el límite de fatiga por contacto, es decir, la tensión máxima sin picaduras bajo un cierto número de ciclos de tensión. 40Cr por tratamiento de enfriamiento superficial de su límite de fatiga de contacto σ0H = HRC17 +200, calculado σ0H = 1016 MPa. De acuerdo con el diagrama de distribución de tensiones, se puede ver que el valor máximo de tensión del nido de la cadena de la rueda dentada es de 884.4 MPa. su valor está muy cerca de la superficie de la rueda dentada. El valor está muy cerca del límite de fatiga de contacto permitido de la superficie de la rueda dentada y, en la tensión máxima, es fácil causar una falla por picadura. Sin embargo, debido a las malas condiciones de lubricación de la rueda dentada y cadena, las picaduras no se forman a tiempo y el desgaste ya está causado, y la principal forma de daño en este momento es el desgaste en lugar de las picaduras. El desgaste por fatiga por contacto es la principal forma de desgaste de la rueda dentada y básicamente determina la vida útil de la rueda dentada.
(3) Desgaste abrasivo
Debido a que la cadena inevitablemente entra en contacto con el polvo de carbón, un poco de polvo de carbón se adhiere a ella y entra en contacto con el nido de la cadena de la rueda dentada. El polvo de carbón contiene un poco de arena afilada y dura, lo que hará que el material de la superficie de la rueda dentada se caiga en el proceso de fricción, y este es el desgaste abrasivo. El desgaste abrasivo está relacionado con la dureza del material de fricción y la dureza del abrasivo. Del gráfico de la influencia de la dureza del abrasivo en el desgaste, se puede ver que cuando la dureza del abrasivo está cerca de la dureza del material de fricción, hace que el material de fricción se desgaste a alta velocidad, porque el polvo de carbón se mezcla con un poco de arena afilada y dura, que es una de las principales razones para acelerar el desgaste de la rueda dentada.

medidas de mejora
La vida útil de la rueda de cadena es corta y está lejos de cumplir con los requisitos de la práctica de producción. Según la condición de uso, el estado de procesamiento y la tecnología de fabricación de la rueda de cadena, se proponen algunas medidas de mejora para la rueda de cadena:
(1) El material de diseño de la rueda de cadena original es 40Cr, la dureza general de enfriamiento es HB220~250 y los dientes de enfriamiento HRC48~52. Este método no puede mejorar la resistencia al desgaste de la rueda de cadena básicamente sobre esta base debido a la limitada dureza de enfriamiento de los dientes. Se recomienda cambiar el material de la rueda dentada a 20CrMnTi, tratamiento de cementación y enfriamiento, la dureza del nido de la cadena puede alcanzar más de HRC60 y su resistencia al desgaste es más de 2.5 veces la del material 40Cr. Esto puede mejorar en gran medida la vida útil de la rueda de cadena, reducir la frecuencia de reparación de la máquina, mejorar la productividad y reducir los costos de producción;
(2) La forma del nido de cadena de piñón original se forja directamente, lo que tiene un gran error dimensional y una superficie rugosa, y también reduce la resistencia al desgaste. Con la amplia aplicación de máquinas herramienta CNC y la reducción del costo de procesamiento, se recomienda dejar un pequeño margen después de forjar y terminar el mecanizado mediante fresado digital para mejorar la precisión dimensional y la rugosidad de la superficie para lograr el objetivo de mejorar la resistencia al desgaste.

Mantenimiento
1. La elasticidad de la rueda dentada debe ser adecuada, demasiado apretada aumentará el consumo de energía y el rodamiento es fácil de usar; demasiado flojo, el piñón es fácil de saltar y despegar La cadena. La tensión de la rueda dentada es de aproximadamente el 2%-3% de la distancia entre centros de las dos ruedas dentadas cuando se levanta o se presiona desde el centro de la rueda dentada.
2. La rueda dentada debe instalarse en el eje sin balancearse ni inclinarse. Las superficies de los extremos de dos ruedas dentadas en el mismo conjunto de transmisión deben estar ubicadas en el mismo plano. Cuando la distancia del centro de la rueda dentada es inferior a 0.5 m, puede desviarse 1 mm; cuando la distancia del centro de la rueda dentada es superior a 0.5 m, puede desviarse 2 mm. Sin embargo, no debe haber el fenómeno de frotar el lado de los dientes de la rueda dentada, si las dos ruedas están demasiado desplazadas, es fácil producir fuera de la cadena y acelerar el desgaste. Al reemplazar la rueda dentada, se debe prestar atención a verificar y ajustar el desplazamiento.
3. Después de que la rueda dentada se haya desgastado seriamente, debe reemplazarse con una rueda dentada nueva y una rueda de cadena nueva al mismo tiempo para garantizar un buen acoplamiento. No es posible reemplazar solo la rueda dentada nueva o solo la rueda dentada nueva. De lo contrario, provocará un mal engrane para acelerar el desgaste de la rueda dentada nueva o la rueda dentada nueva. La superficie del diente de la rueda de la cadena debe girarse a tiempo después de que se haya desgastado hasta cierto punto (refiriéndose a la rueda dentada con superficie ajustable) para prolongar el tiempo de uso.
4. Si la nueva rueda dentada es demasiado larga o se alarga después de su uso, es difícil de ajustar, el eslabón de la cadena se puede quitar según la situación, pero debe ser un número par. El eslabón de la cadena debe pasar por la parte posterior de la rueda dentada, la pieza de bloqueo debe insertarse en el exterior y la abertura de la pieza de bloqueo debe mirar en la dirección opuesta de rotación.
5. La rueda dentada debe llenarse con lubricante a tiempo durante el trabajo. El lubricante debe entrar en el espacio de acoplamiento del rodillo y el manguito interior para mejorar las condiciones de trabajo y reducir el desgaste.
6. La rueda dentada vieja no debe mezclarse con parte de la rueda dentada nueva, de lo contrario, fácilmente producirá un impacto en la transmisión y arrancará la rueda dentada.
7. Cuando la máquina se almacena durante mucho tiempo, la rueda dentada debe quitarse y limpiarse con queroseno o aceite diesel, y luego recubrirse con aceite o grasa y almacenarse en un lugar seco.


Uso
Como un nuevo producto de engranajes, la velocidad de transmisión de la rueda dentada es alta, y en su proceso de aplicación específico, debido a que tiene la ventaja de la alta velocidad, genera muy poco ruido, lo que también conduce a la realización de un buen entorno de procesamiento. formación. En su aplicación, la rueda dentada no solo se instala con alta precisión, sino que también la precisión de procesamiento es ideal, lo que puede ahorrar muchos problemas para el futuro trabajo de mantenimiento. Y las ventajas de la estructura compacta de la rueda dentada hacen que tenga una gran relación de transmisión, y su propia vida útil también es relativamente alta.


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