RV減速機(jī)蝸輪齒輪的形貌分析,是研究蝸輪損傷及其程度的有效方法,依據(jù)蝸輪齒面的表現(xiàn)特征,不僅可以區(qū)分損傷的類型,判斷蝸輪蝸桿減速機(jī)的工作性能,還能進(jìn)步探討損傷機(jī)理,提供切實(shí)可行的預(yù)防損傷的措施。蝸輪輪齒的損傷,可分成齒面損傷和整體損傷兩大類,齒面損傷發(fā)生在RV減速機(jī)中蝸桿和蝸輪齒表面,包括接觸疲勞點(diǎn)蝕、磨損、膠合與塑性變形,RV減速機(jī)特征常常表現(xiàn)為齒廓形狀改變,嚴(yán)重的表面缺陷,從而導(dǎo)致齒形誤差增大,蝸輪蝸桿減速機(jī)中蝸輪副的工作平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度降低,甚至引起蝸輪副整體失敗,迫使運(yùn)轉(zhuǎn)終止。整體損傷是指輪體產(chǎn)生裂紋、裂縫乃至斷裂,常見于蝸輪輪齒塑性變形歪扭,輪緣、輪副或輪縠等部分損壞以及蝸桿斷裂。
蝸輪滾切后刀痕形貎和接觸線的關(guān)系:理論研究表明,RV減速器蝸桿和蝸輪齒面是個(gè)進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的共齒面,當(dāng)蝸輪蝸桿減速機(jī)中的蝸桿旋有定角度時(shí),蝸桿齒面和蝸輪齒面接點(diǎn)的契合,稱為瞬時(shí)接觸線。蝸桿與蝸輪嚙合的接觸線分布規(guī)律,相似于蝸輪滾刀滾切齒面留下的刀痕突棱形貌,有趣的是,突棱的分布趨勢(shì)與理論接觸線分布規(guī)律致,這并非偶然現(xiàn)象,大量的切削實(shí)驗(yàn)證實(shí),如果斜齒輪減速機(jī)的蝸輪滾刀刀齒無限密布,滾切后的蝸輪齒面形貌就越發(fā)接近于理論跡線,如果蝸輪蝸桿減速機(jī)齒面參數(shù)搭配不合理,其中央就會(huì)出現(xiàn)非嚙合區(qū),該區(qū)不是滾刀刀削正常切削型,而是邊齒刮出來的,由此可知,借助電子計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算來估計(jì)蝸輪滾切后的齒面形貎是十分有益的,既節(jié)省昂貴的滾刀和試件,又能大量積累數(shù)據(jù),不需要預(yù)先切好每個(gè)試件,再去分析它們的切削形象。
如果用表面形貌儀測(cè)量RV減速機(jī)蝸輪齒面,則波峰峰先被蝸桿齒面擦傷;而波峰與波谷之間,可以存留定的潤(rùn)滑油,蝸輪和蝸桿嚙合中承受壓力,從而傳遞載荷,蝸輪蝸桿減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)初期,需要進(jìn)行定時(shí)間的跑合,以使波峰峰變低,避免由于鋒利的尖峰擦傷潤(rùn)滑油油膜。蝸輪齒面的跑合:跑合是保護(hù)潤(rùn)滑油油膜,提高RV減速箱蝸輪副承載能力和壽命的重要工藝措施。為節(jié)省能耗,提高蝸輪表面耐用度,我們采用了壓力沖擊跑合法,所謂壓力沖擊跑合,是在跑合運(yùn)轉(zhuǎn)初期,選用種油膜強(qiáng)度高的潤(rùn)滑油,使蝸輪副承受瞬息重載跑合,再松載運(yùn)行。這樣間斷地加壓,能使蝸輪齒表面的波峰承受種沖擊力,致使峰受壓后產(chǎn)生塑性變形,促成冷作石化和殘余應(yīng)力,借此,雖然峰變低了,但其應(yīng)力分布卻比較理想,表面硬度也隨之提高,這樣的跑合方法,比常規(guī)跑合法節(jié)約能耗。
蝸輪表面的裂紋方向:RV減速機(jī)蝸輪表面由于接觸疲勞的影響,蝸輪材料在變載荷與接觸應(yīng)力作用下而產(chǎn)生裂紋,且表面裂紋的方向沿著滑移速度的方向。蝸桿與蝸輪的圓周速度不同,即蝸輪的速度小于蝸桿,蝸輪蝸桿減速機(jī)的蝸輪齒面摩擦力的方向與蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,齒面裂紋方向偏向于轉(zhuǎn)動(dòng)方向。齒面的右側(cè)在潤(rùn)滑油的作用下裂紋不斷擴(kuò)展,裂紋開口方向面對(duì)著接觸線,朝向由接觸壓力所產(chǎn)生的高壓油波;油波高速地進(jìn)入裂縫,對(duì)裂縫壁產(chǎn)生強(qiáng)有力的沖擊。當(dāng)嚙合時(shí),裂紋開口被堵塞,裂紋內(nèi)的油壓進(jìn)步增高,使裂紋向縱深發(fā)展。裂紋受油壓的作用,容易擴(kuò)展而形成點(diǎn)蝕??梢?,蝸輪齒面裂紋產(chǎn)生的部位,與蝸輪齒面相對(duì)滑移速度的方向有關(guān)。http://hengyujituan.cn/Products/nmrv150jsj.html