1 概述
　　寶鋼高速線材分廠粗、中軋區的立式軋機包括2
　　V、4
　　V、6
　　V、8
　　V、10
　　V、12V 和 14V 共 7 部， 采用的是下方式方法， 即主裝置電機與減速機(Retarder)等安裝在軋製水平線之下。高線投產以來， 6
　　V、12V 和14V 主錐齒輪接連發生斷齒事故， 其中， 6V 軋機主第一級錐齒輪接連發生三次斷齒故障。硬齒麵齒輪減速機為達到特別低的輸出轉速，可以通過兩個齒輪減速機相聯的方法來實現。當采用這種傳動方案時，可配置電機的功率必須依賴於減速機的極限輸出扭矩，而不能通過電機功率來計算減速機的輸出扭矩。從錐齒輪斷裂的斷口及材料的宏觀、微觀和硬度分析看其失效的性質如下：
　　（ 1） 螺旋錐齒輪的斷裂屬於疲勞斷裂；
　　（ 2） 斷裂齒材料存在明顯的疏鬆空隙， 齒麵滲碳層硬度（Hardness)偏低， 降低（reduce)了材料的疲勞性能， 錐齒輪工作時齒根部受應力最大， 齒根部容易發生疲勞斷裂， 從磨損的情況看是屬於早期疲勞斷裂。本文從6V螺旋錐齒輪的強陶慧明　高工 1960年生1983 年畢業於鞍山鋼鐵學院　現從事冶金機械技術專業　電話 26649615度、精度、熱處理、材料等方麵對齒輪失效的根本原因進行分析研究。
　　2 強度分析(Analyse)與失效原因
　　2. 1 6V 軋機主錐齒輪強度計算
　　6V 錐齒輪主要參數， 采用 Gleason 工廠推薦方法及數據（data)進行計算。
　　輪齒失效概率低於 1/ 100.
　　從計算結果看： 在軋機功率（指物體在單位時間內所做的功的多少）400 kW 不變的情況下， 當輸入轉速低於 1 200 r/ min 時， 小輪折疊強度（strength)的失效概率（probability)高於 1/ 3； 轉速大於等於1 800 r/ min 小於 2 000 r/min 時， 小輪的彎曲強度的失效概率低於 1/ 3； 該齒輪隻能在轉速大於等於2 000 r/ min 時才能工作。顯然電機在額定功率下工作， 中的螺旋傘齒輪強度是不夠的。
　　2. 2 螺旋傘齒輪模數推算
　　根據我國設計標準， 按！機械設計手冊？第三卷表 
　　2
　　3. 4- 22 錐齒輪設計公式， 螺旋傘齒輪模數推算。根據以上參數對錐齒輪的強度進行初步計算， 得出的結果是模數應大於 
　　9. 8， 但目前 V6 螺旋錐齒輪的模數為 
　　8. 11
　　2. 3 軋機實際負荷分析
　　摩根公司(Company)提供的部分軋機設計負荷及安全係數， 如果按照電機輸出功率 P = 400 k
　　W、轉速 n= 1 200 r/ min 計算， 螺旋錐齒輪的扭矩計算值為 3 18
　　3. 3 N？m， 顯然超過摩根公司的設計最大扭矩。目前高線軋機實際負荷在摩根公司設計範圍之內。1999 年 10 月 12 日測得負荷情況， 當時生產產品規格為 13 mm，鋼號為GK4285（ 82B） ， 軋製速度為設計值的 85%.
　　2 4 強度（strength)分析(Analyse)小結
　　根據軋機的實際負荷， P站PROBURN破解版可以看到， 摩根公司設計的中的螺旋傘齒輪的強度是滿足要求的， 而驅動電機的功率選得偏大， 形成了 大馬拉小車？的狀況， 如果遇到軋製力意外增大， 就有可能造成齒輪的失效。從計算結果看， 這對螺旋傘齒輪的彎曲疲勞強度相對偏低， 如何提高齒輪的彎曲疲勞強度是P站PROBURN破解版的目標。
　　3 齒輪加工工藝與材料熱處理分析(Analyse)
　　3. 1 輪齒加工情況分析
　　根據摩根公司提供的圖紙， 原設計錐齒輪的齒形采用等高齒， 即為克林格貝爾齒形。齒輪減速機一般用於低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數之比，就是傳動比。隨著減速機行業的不斷發展，越來越多的企業運用到了減速機。而P站PROBURN破解版現用的錐齒輪采用格利森齒形， 這是一種等間隙收縮齒。兩者相比， 等高齒加工容易， 但小端易產生根切並降低（reduce)強度， 格利森齒需專門機床加工。
　　從強度方麵考慮（consider)， 當小齒輪（Gear）齒數少時， 格利森齒形要優於等高齒。從失效錐齒輪的加工情況看， 齒根過渡圓弧較小， 粗糙(cū cāo)度較低， 為了提高齒輪的彎曲強度齒根應采用大圓弧過渡， 並對齒輪的齒根進行噴丸處理。
　　3. 2 材質分析
　　摩根公司設計的材質是美國的 G43200， 相當於我國的 20CrNi2Mo， 但從國內目前齒輪材料(Material)研究情況看， 建議采用 17CrNiMo6 或 16NCD13， 它們熱處理的淬透性(hardenability)和H li
　　M、F li
　　M、FE都比較好； 另外齒坯的鍛造比不得小於 3.
　　3. 3 熱處理(chǔ lǐ)分析
　　美國對 G43200 這種材料有四種熱處理(chǔ lǐ)方法：即 B1、B2、B4、C1.
　　B1
　　（（（ 從爐中取出直接在油中淬火， 然後300
　　（ 149 ） ） 回火。
　　B2
　　（（（ 單次淬火並回火， 以得到好的滲碳層和心部性能； 坑冷後再次加熱到 1 500
　　（ 816 ） ） ，油淬， 300
　　（ 149 ） ） 回火。
　　B4
　　（（（ 兩次淬火並回火， 以期最顯著地細化滲碳層和心部的晶粒。坑冷後加熱到 1 500（816 ） ） ， 油淬； 再加熱到 1 425
　　（ 774 ） ） ， 油淬；於 300
　　（ 149 ） ） 回火。
　　C1
　　（（（ 直接從滲碳爐中取出油淬， 450（ 232 ） ） 回火。
　　不同材料、不同熱處理工藝所得到的H li
　　M、F lim和FE均不同。ISO633
　　6. 5： 1996 規定： 各種材料熱處理的質量等級有 4 種， 它們定義為：ML 表示對齒輪加工過程中材料質量及熱處理工藝的一般要求；MQ 表示對有經驗的製造者在一般成本下可以達到要求的等級；ME 表示必須具有高可靠度製造過程控製才能達到的等級；MX 表示對淬透性及金相組織有特殊考慮（consider)的調質合金鋼的質量要求。
　　對滲碳淬火(quenching)鋼的H lim， 不同工藝要求達到的數值相差很大，ML 的H lim = 1 300 N/ mm 2，MQ 的H lim = 1 500 N/ mm 2， 而 ME 的H lim = 1 650 N/ mm 2。寶鋼高線采用的熱處理工藝是 C1 方法， 直接從滲碳爐取出油淬， 450
　　（ 232 ） ） 回火。P站最新版下载1、R係列同軸式斜齒輪減速機結合國際技術要求製造，具有很高的科技含量2、節省空間，可靠耐用，承受過載能力高，功率可達132KW; 3、能耗低，性能優越，減速機效率高達95%以上；4、振動小，噪音低，節能高；5、選用優質鍛鋼材料，鋼性鑄鐵箱體，齒輪表麵經過高頻熱處理；6、經過精密加工，確保軸平行度和定位軸承要求，形成斜齒輪傳動總成的減速機配置了各種類電機，組合成機電一體化，完全保證了產品使用質量特性。這種熱處理方法可得到高的表麵硬度， 但心部韌性不太好。隻能達到ML 工藝標準。如果采用 B4 方法，兩次淬火並回火， 可以最顯著地細化滲碳層和心部性能， 達到MQ 工藝標準， 大大提高齒輪的承載能力。
　　4 改進措施
　　根據研究結果， 針對寶鋼高線粗中軋機主錐齒輪（Gear）彎曲強度設計偏低的問題(Emerson)， P站PROBURN破解版對以後的備件製造和運行提出如下改善措施（指針對問題的解決辦法)：
　　（ 1 ）齒輪材料可以采用 17CrNiMo6 或16NCD13， 熱處理工藝質量按 MQ 控製。
　　（ 2） 齒輪加工
　　為了提高小齒輪的承載能力， 小齒輪可以采用正變位， 齒形可采用格利森齒形或格林貝爾齒形， 齒輪精度 6 級以上。
　　（ 3） 建議改善軋製工藝， 降低減速機負荷， 將設備故障報警參數(parameter)設置為摩根提供的軋製力矩值。
　　根據上述改進措施， 和南京高速齒輪箱廠簽定技術協議(protocol)， 研製了一對圓錐齒輪， 采用格林貝爾齒形， 材料為17CrNiMo6， 2000年年修被安裝在6V軋機的上， 至今已經運行一年多了， 效果良好， 達到了預定目標。