喷油泵齿轮断齿原因分析
油泵主动齿轮及主动轴断裂分析_熊华
寿命降低[8,9]。
渗碳零件承受弯曲应力时,零件横截面的应力分布如图11所示,OC 代表零件厚度的1/2,C ′C 表示渗碳层厚度,CM 表示渗碳层破坏时整个断面的实际应力分布,心部屈服极限应不低于OB (如OB ′),在过渡层区域A ′A 发生塑性变形。
因而在重复应力作用下,使渗碳层产生疲劳裂纹。
同时,渗碳层厚度应不低于C ′C ,若小于C ′C (如C ″C ),则过渡层A D 将发生塑性变形,即使心部屈服极限达到OB 值,若渗碳层薄,也会在过渡区发生塑性变形,使渗碳层形成裂纹,在多次重复应力作用下,裂纹沿断面不断扩大,直致破坏。
图11 渗碳零件承受弯曲应力时横截面应力分布5 结论(1)齿轮A 产生淬火裂纹的主要原因是钢材本身淬透性高,齿轮沿横截面全部淬透;同时,在热处理时,由于淬火温度偏高,使齿轮渗层表面形成粗大的马氏体及较多的残留奥氏体(40%以上),在表面层形成残余拉应力,当花键轴根部应力集中处在拉应力大于断裂强度时形成淬火裂纹。
(2)齿轮B 含碳量接近下限,淬透性低,淬火时冷速慢,淬火不完全,心部硬度过低;同时齿轮渗碳层过薄,使过渡区在承受弯曲应力时产生塑性变形,在渗碳层形成裂纹,经多次重复应力作用,造成疲劳破坏。
因此,选择适当淬透性的钢和制定正确的热处理工艺是提高产品质量的重要手段。
参考文献:[1] 项程云.合金结构钢[M ].北京:冶金工业出版社,1999.[2] 王健安.金属学与热处理[M ].北京:机械工业出版社,1980.[3] 刘云旭.金属热处理原理[M ].北京:机械工业出版社,1981.[4] 热处理手册编委会.热处理手册第一分册[M ].北京:机械工业出版社,1984.[5] 安运铮.热处理工艺[M ].北京:机械工业出版社,1982.[6] 合金钢钢种手册编写组.合金钢钢种手册[M ].北京:冶金工业出版社,1983.[7] 金属机械性能编写组.金属机械性能[M ].北京:机械工业出版社,1982.[8] 冶金部钢铁研究院.合金钢手册(上册):第一分册[M ].北京:冶金工业出版社,1971.[9] 冶金部钢铁研究院.合金钢手册(上册):第二分册[M ].北京:冶金工业出版社,1974.油泵主动齿轮及主动轴断裂分析熊 华,史学芳,毛信孚,王 旗,王茂林(西安航空动力控制工程有限责任公司,西安 710077)摘要:对主动齿轮及主动轴的材料成分、硬度、氮碳共渗层金相组织进行分析,认为主动齿轮及主动轴断裂是零件显微组织不合格,降低了强度、韧性而导致齿轮开裂与壳体卡死,连带引起主动轴断裂。
分析轮齿折断的原因,这个必须要知道!
分析轮齿折断的原因,这个必须要知道!轮齿折断是一种非常危险的失效形式,会导致各种不同程度的问题,如这个例子,最终结果是导致输出轴停止转动。
1.问题描述普通的一级斜齿传动减速箱,功率200KW,材料20CrNiMoA,使用了六个月。
现在出现问题,大齿轮出现断齿,小齿轮被剃成光轴。
图12.讨论甲说,这种情况是典型的齿根折断,原因有很多,可以分为弯曲疲劳折断、过载折断、随机折断、轮齿剪断和塑变后折断,但具体到实际,则要对根据现场情况判断。
粗略估计,应是过载引起的齿根断裂,即实际载荷超过齿根许用强度所致;在实际传动过程中存在冲击载荷,冲击过程中产生微观裂纹,运转时间长了导致裂纹扩大最后断裂,症结可能在材料和热处理上。
对此提问者提出疑问:小齿轮是被大齿轮切削的,而大齿轮除了断了几个齿,剩下的齿的齿面都保持完整,按理说是小齿轮的硬度要高,不应是如此情况。
甲回应说,硬度和强度是两个概念,可以理解为设计时的出发点不同;就目前来看,估计该单级斜齿传动是从齿面强度角度设计,而没有再校核齿根强度,或者是实际载荷超过设计允许载荷造成断齿。
对甲的观点乙比较赞同,说,小齿轮确是比大齿轮硬,选择材料的硬度差一般为四十(普通传动,小齿轮280hbs,大齿轮240hbs);但此处的问题在于大齿轮齿根弯曲强度不够,而小齿轮表面接触疲劳强度不够;分析应是校核的时候没校核好,或者热处理的时候没按要求。
丙要求看看断齿的照片,提问者解释说小齿轮已经被磨成颗粒状,而大齿轮崩了二十几个齿,图2为其中最为完整的一个。
图2提问者指出,据他观察,这块断齿的齿面非常光滑,看不出有什么损伤,而其他断齿的齿面多少都有伤痕,应该是第一块被崩掉的齿。
丙说,到这里基本可以判断出断齿的原因是瞬间过载了;图2的断口非常整齐,应是一次性折断,无疲劳断裂的迹象;整个故障的事件可以还原出来:由于瞬时负载加大,造成这个齿先断,产生强烈冲击振动,从而发生连锁反应,不断出现磨损和局部材料的折断;由于小齿轮的受力频率高于大齿轮,所以最后的结果是小齿轮被剃光,大齿轮相对保持完整。
汽轮机主油泵齿式联轴器故障的原因
汽轮机主油泵齿式联轴器故障的原因齿式联轴器连接主油泵与汽轮机高压转子,主油泵通过齿式联轴器连接由汽轮机转子带动而做功,提供润滑油和保安油给汽轮机组运行。
如果汽轮机主油泵齿式联轴器发生故障,则会对汽轮机的正常运行和寿命造成巨大的影响,因此一旦汽轮机主油泵齿式联轴器故障,则必须及时进行处理。
本文就简单介绍汽轮机主油泵齿式联轴器故障的原因。
汽轮机主油泵齿式联轴器故障的大部分原因是齿形联轴器因为磨损而失效,具体原因为安装对中不良、制造工艺或材质应用不当、润滑效果差。
安装对中不良的具体表现为,厂家图纸要求冷态时主油泵中心线比高压转子中心线高0.25-0.3mm,因运行中1#轴承座温度(约80℃)比主油泵轴承座温度(约55℃)高25℃,中心线高度1000mm,按照“1米的钢温度升高1℃放大0.01mm”的经验值,两者线性热膨胀高度差值约0.25mm。
制造工艺或材质应用不当的具体表现为,查图纸得到齿轮材质为38CrMoAlA,表面渗氮处理。
根据合金结构钢国标GB/T3077-1999和对本次故障的齿形联轴器的化学成分分析报告,其化学成分符合标准要求。
齿形联轴器内部润滑不良的具体表现为,无法带走磨合产生的热量和油泥杂质,长时间运行导致联轴器的磨损。
齿式联轴器内部必须要有良好的润滑,润滑油有润滑、冷却、冲洗的作用。
由于齿式联轴器所联接的两个转动部件在转动时有轴向移动,必须保证联轴器接触齿面有良好的润滑,当接触齿面有磨损,油泥杂质的最大粒度大于25μm时,会失去润滑作用,同时轴向移动磨合产生的热量越多,接触齿面温度越高越容易磨损。
联轴器排油孔过小或堵塞,油泥杂质就不能及时排走,在齿轮接触面轴向移动过程中,加剧了齿轮磨损,导致联轴器故障。
具体的原因查清之后,在之后的工作中,需要及时更换联轴器,同时在以后的工作中,需要不定时对联轴器进行维修保养,保证机器的正常运转,延长设备的使用寿命。
柴油机喷油泵凸轮轴断裂应急修复方法及预防措施
(3)附加零件法。在无法利用“原件修复法”和“零件拆拼法”时,可以采用“附加零件法”。具体方法是:①用挫刀和研磨砂布将泵体磨损部位研磨打光(磨损部位为与支架的配合面,且靠油泵驱动轴一端较为严重);②用深度卡尺测量经研磨后泵体磨损部位的深度,磨损深度一般在0.5-1mm之间;③用铜片或铁片制成附加零件(垫片),厚度根据测量所得磨损部位的深度确定,宽度约等于支架的厚度,长度约等于泵体磨损部位的弧长;④将制作好的垫片附加在支架与泵体的磨损部位之间,垫片的数量根据测量所得磨损部位的深度确定,一般不宜超过3片;⑤安装调整后起动试车,交付使用。
2、应急修复方法
B型喷油泵凸轮轴轴颈表面粗糙度3.2△,硬度不低于HRC45,圆柱度公差为0.10mm,全长直线度公差为0.05mm,属于精密零件。凸轮轴断裂后,一般采用更换的方法,但换件修复后若不排除造成凸轮轴断裂的根本原因,必然会导致再次断裂。为避免凸轮轴重复断裂,通常需要更换B型喷油泵泵体或B型喷油泵总成,这种做法既不经济,保障难度也大(更换B型喷油泵泵体需用喷油泵试验台校验)。经多年实践,以下3种应急方法比较适合对B型喷油泵凸轮轴断裂的修复。
(1)原件修复法。造成凸轮轴断裂的根本原因是喷油泵泵体的磨损,因此可以对泵体采取电焊、铜焊“堆补”的方法。堆补的厚度和区域应略比磨损量大,焊接后采用挫削和研磨的方法将焊接部位抛光打平,恢复泵体原有几何形状,清洗各零件,装机调试后即可使用。
原件修复法还可以用金属胶胶补的方法,对喷油泵泵体进行修补。即用调制好的金属胶涂在磨损区域,涂层厚度和区域略大于磨损量,待金属胶凝固20-30min后,对涂有金属胶的区域进行打磨抛光,清洗各零件,装机调试后即可使用。
齿轮泵的常见故障、原因和解决办法
齿轮泵的常见故障、原因和解决办法齿轮泵是一种常见的离心泵,广泛应用于各种工业和民用场合。
但是,在使用齿轮泵时,也经常会遇到一些故障,影响齿轮泵的正常工作。
本文将介绍齿轮泵的常见故障、原因和解决办法,以帮助读者更好地维护和使用齿轮泵。
故障一:齿轮泵漏油齿轮泵漏油是一种常见的故障,通常有以下几种原因:•密封件老化或损坏:密封件老化或损坏后,会导致齿轮泵的密封效果不佳,引起泵的漏油。
•通道堵塞或管道连接不当:齿轮泵通道堵塞或管道连接不当,容易导致压力损失或进出口不对称,从而导致泵的漏油问题。
•轴承故障:轴承故障会导致泵的运转不平稳,进而导致泵的漏油。
针对齿轮泵漏油的问题,我们可以采取以下的解决办法:•更换密封件:及时更换老化或损坏的密封件,保证密封件的完好性。
•清理通道和管道:做好齿轮泵通道和管道的清洗工作,保证通道畅通,防止堵塞和连接不当问题。
•更换轴承:及时检查和更换齿轮泵的轴承,保证良好的运转状态,避免泵的漏油问题。
故障二:齿轮泵噪声过大齿轮泵噪声过大通常是由以下原因引起的:•轴承损坏:轴承故障导致齿轮泵不能平稳地运转,从而产生噪声。
•齿轮磨损或毛边:齿轮泵齿轮表面的磨损或毛边会增加泵的摩擦力,导致瑞声不断。
•进口压力不稳定:齿轮泵进口压力不稳定会导致泵流量不平稳,从而引起噪声过大。
那么,我们应该如何解决齿轮泵噪声过大的问题?•更换或修复轴承:更换或修复齿轮泵的轴承,保证轴承的运转状态,避免轴承老化或损坏导致的噪声问题。
•修复齿轮或更换齿轮泵:检查并修复齿轮表面的磨损或毛边问题,或更换新的齿轮泵,以免瑞声不断。
•保持进口压力稳定:改进齿轮泵进口管道的连接方式,使进口压力稳定,减少泵流量不平稳引起的噪声问题。
故障三:齿轮泵压力不稳定齿轮泵压力不稳定是齿轮泵运转中较为常见的问题之一,其主要原因有:•泵本身存在的结构问题:齿轮泵内部密封件磨损、齿轮齿数不符合要求等问题会直接导致齿轮泵压力不稳定。
•液体流体性质问题:液体粘度、密度、温度等流体性质会影响齿轮泵的压力稳定性。
喷油泵的常见故障与排除方法
、
压油管后 , 柴油机转速无变化 , 且高压油管无油 喷出或 喷油 极 少 , 说 明该 缸 柱 塞 弹簧 折 断 。这 时 只 需 打 开 侧
( 1 ) 各 分泵 柱塞 与套筒 磨 损不一 致 。 ( 2 ) 有 的柱 塞黏 住或其 弹 簧折 断或 弹力不 足 。 ( 3 ) 有 的 调 节 齿 圈 或 调 解 叉 的 固定 螺 钉 松 脱 或调 节齿 圈与齿 杆 或调解 叉 与调节 臂磨 损不 均而 不一 致 。 ( 4 ) 出油 阀偶 件磨 损严 重 或弹簧 折 断 。 ( 5 ) 喷 油泵 凸轮 与滚 轮体 不均匀 地磨 损 。 ( 6 ) 滚 轮体 调整 螺钉调 整 不 当或 松 动 。 ( 7 ) 机 件 故 障 引起 的 供 油 不 均 匀 。机 车 经 长 期 使 用, 由于 喷油泵 驱 动 联 轴节 松 旷或 间隙 过 大 , 驱 动齿 轮 磨损 、 侧 隙增大 , 也会 影 响各缸 供油 均匀 度 。另 外 , 高压 油管接 头 因频繁 振 动或拧 紧力 不够 引起 的渗 漏 , 以及拧 紧力过 大使 接头 金属 脱落 并堵 塞油 管 , 同样 会 引起 各缸 供 油量 的不 均匀 。 另外 , 在喷 油泵 和调 速器 弹簧 中 , 其 中受 力 较强 、 变 形 较大 、 工 作频 率较 高 的当属柱 塞 弹簧 。所 以其 折 断频 率 也较 高 。轻者 喷 油 量减 少 、 各缸 喷油 量 不 均 、 各 缸 喷 油间 隔时 间超差 、 喷 油 开始 时 间延 迟 ; 重 者 供 油 间断 甚 至不能 供油 。 2 . 诊 断与排 除 方法 ( 1 ) 在柴 油机 运 转 时 , 可采 用 逐 缸 断油 试 验 。 当某 缸 断油 时 , 若 柴 油机转 速 明显 降低 , 黑烟 减少 , 敲 击声 变 弱 或消 失 , 说 明该 缸供 油量 过多 。若 柴油 机 转速 无 变化 或 变化 甚小 , 说 明该缸 供油 量少 。找 出有 故 障 的单缸 后 再 进一 步查 明故 障原 因 。 ( 2 ) 打开 喷油泵侧 盖 , 检 查 该 缸 分 泵 柱 塞 是 否 黏 住、 弹 簧是否 折 断 , 调 节齿 圈或 调 解 叉 固定 螺 钉 是 否 松 脱、 滚 轮体调 整螺 钉是 否松 动 。 ( 3 ) 若上 述 均无 问 题 , 则应拆下喷油泵 , 检 查 柱 塞 偶件 、 调 节齿 圈 与齿杆 或调解 叉 与调 节臂 的 配合 间 隙 以 及 凸轮 轴与滚 轮体 等磨 损情 况 , 并 进行 检修 与调 试 。 三、 喷油 泵供 油 时间 的调整 泵 喷油器 的开始 喷 油 时 间 和供 油 均 匀 度 是 在 发 动 机上 进行 调 整 的 。喷油 开 始 的时 间是 以改 变 摇 臂 挺 杆 的长 度来 实 现 的 。调 整 时应 使 相 应缸 泵 喷油 器 处 于 不 工作 位置 ( 排 气 门开 启 时 ) , 用 专 用 的 卡 尺 测 量 挺 杆 端 面至泵喷油器体上平面的距离, 其值应符合规定值 。如 不符 合 , 应 调 整 摇 臂 挺 杆 的 高度 , 已达 到 要 求 的规 定 。 如果 挺杆 的高 度 大 于规 定 值 , 则 需 旋 出挺 杆 。反 之 , 如 挺杆 的高 度小 于规定 值 , 则需旋 进 挺杆 。这 样便 会 改变 柱塞 相对 于套 筒上小 孔 的位置 , 从 而改变 喷油 时 间。
齿轮常见失效原因及维修办法
在机械设备的传动部分,齿轮通常是作为一种变速传动零部件。
因此在我国的机械设备中,齿轮是一种不可替代的传动零部件。
伴随着现阶段我国机械设备对于齿轮的应用范围越来越大,齿轮制作以及发展也是非常的迅速。
但是在实际的设备运行过程中,齿轮往往会由于一系列的原因出现失效问题。
根据相关部门的统计,机械设备的故障中有近一半是由于齿轮失效造成的。
基于上述的情况,我们要对齿轮失效的原因给予详细的分析和处理,选择最优化的维修方法进行齿轮失效维修,保障机械设备的正常运行。
1 、机械设备中的齿轮失效主要原因关于机械设备中的齿轮失效主要原因的阐述以及分析,文章主要从三个方面进行分析以及阐述。
第一个方面是齿轮折断造成的齿轮失效。
第二个方面是齿轮齿面出现损坏造成的齿轮失效。
第三个方面是其他问题造成的齿面失效。
下面进行详细的论述以及分析。
1.1 齿轮折断造成的齿轮失效在实际的应用过程中,齿轮失效中的齿轮折断根据不同的齿轮形式有不同的折断原因。
全齿轮折断通常情况下出现在直齿轮的轮齿处;局部齿轮折断通常出现在斜齿轮以及锥齿轮的轮齿处。
下面作具体的分析。
1.1.1 在齿轮运行过程中会因为过载出现齿轮折断由于过载导致的齿轮折断,在齿轮的折断区域会出现放射状放射区域或者是人字的放射区域。
在通常情况下齿面断裂的放射方向和断裂的方向是平行的。
断面放射中心就是贝壳纹裂的断面断口。
齿轮出现过载折断的主要原因是齿轮在较短的时间内承载的外界压力远远大于齿轮本身的最大压力,过大的压力造成了齿轮强度变低,出现折断的问题。
同时导致齿轮出现折断的原因还有很多,例如齿轮的加工精度不符合要求;齿轮的齿面表面太粗糙和齿轮的加工材质本身存在缺陷等。
1.1.2 在齿轮运行过程中会因为疲劳出现齿轮折断齿轮因为疲劳出现的折断,齿轮断口有三个区域。
第一个区域是断裂源区;第二个区域是疲劳扩展区域;第三个区域是瞬间折断区域。
齿轮出现疲劳折断主要是因为齿轮在一个区域多次承受外界压力,特别是弯曲压力,这样会导致齿轮在齿根处出现变形,一旦外界受力超出了齿轮的齿面疲劳极限,就会发生齿轮折断。
喷油泵常见的故障原因及排除方法实用版
YF-ED-J4525可按资料类型定义编号喷油泵常见的故障原因及排除方法实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.(示范文稿)二零XX年XX月XX日喷油泵常见的故障原因及排除方法实用版提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
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1喷油泵不供油:(1)燃油箱中无柴油及时添加柴油(2)燃油系统中进空气松开喷油泵等放油螺钉,用手泵泵油,排除空气(3)燃油滤清器或油管阻塞清洗纸质滤芯或更换,对管路清洗后要吹净(4)输油泵故障不供油按输油泵故障排除方法检修(5)柱塞偶件咬死拆出柱塞偶件进行修磨或更换(6)出油伐座与柱塞套结合面密封不良拆出修磨,否则更换2供油不均匀:(1)燃油管路中有空气,断续供油用手泵排除空气(2)出油阀弹簧断裂更换(3)出油阀座面磨损研磨修复或更换(4)柱塞弹簧断裂更换(5)杂质使柱塞阻滞清洗(6)进油压力太小检查输油泵进油接头滤网和燃油滤清器是否堵塞,按期进行清洗保养(7)调节齿圈松动对准出厂记号拧紧螺钉。
3出油量不足:(1)出油阀偶件漏油研磨修复或更换(2)输油泵进油接头滤网或燃油滤清器阻塞清洗滤网或芯子(3)柱塞偶件磨损更换新的柱塞偶件(4)油管接头漏油重新拧紧或检修。
某船用高速柴油机喷油泵凸轮轴断裂的原因分析和解决措施
0引言某高速船用发动机用喷油泵在改进飞锤部件后,配机进行300小时可靠性试验,试验过程中不存在急加速或减速等恶劣试验条件,运转过程平缓。
在第二个循环出现无法正常运转的情况,经检查,发现喷油泵凸轮轴在调速器端R 角处断裂,见图1。
1故障分析喷油泵凸轮轴断裂的机理十分复杂,往往是设计、制造、装配、材料、试验和使用维护等方面因素或多种因素造成的。
根据柴油机台架试验的实际情况,排除部分因素,现将可能造成凸轮轴断裂的原因及采取的相应检查列举如下。
1.1飞锤锁紧螺母松动飞锤锁紧螺母松动,造成飞锤的旋转运动不规则,凸轮轴受力不均匀,造成凸轮轴断裂。
此台喷油泵安装时全程记录跟踪,手工拧紧飞锤锁紧螺母,拧紧力矩为65N ·m ,拧紧后涂漆标标记。
拆检时,漆标标记未出现偏移,扭矩检测60~65N ·m 之间。
故此因素可排除。
1.2设计强度达不到使用指标凸轮轴材料20Cr ,弹性模量E=206GPa ,泊松比μ=0.33,抗拉强度σb =835MPa 。
考虑飞锤两侧飞块存在偏心因素,故计算时假定仅有单块飞块作用,此时单侧飞块产生的最大离心力为128.19N 。
综合以上因素计算凸轮轴所受最大应力为10.465MPa 。
此时根部R 角位置最大应力值为10.465MPa ,远小于20Cr 材料的抗拉强度,故此因素可排除。
1.3对凸轮轴进行理化分析1.3.1材料化学成分用ARL 直读光谱仪对断裂凸轮轴进行化学成分分析,结果见表1。
断裂凸轮轴化学成分符合GB/T 3077-1999中20Cr 规定范围。
1.3.2硬度凸轮轴R 角处、锥面、螺纹退刀槽3个部位采用涂防某船用高速柴油机喷油泵凸轮轴断裂的原因分析和解决措施Cause Analysis of Camshaft Fracture of Fuel Injection Pump for a Marine High Speed DieselEngine and Solutions刘鹏①LIU Peng ;张祥臣②ZHANG Xiang-chen ;焦喜磊②JIAO Xi-lei ;陈雨雨②CHEN Yu-yu(①〇海军驻洛阳四七厂军事代表室,洛阳471039;②河南柴油机重工有限责任公司,洛阳471039)(①Military Representative Office of the Navy in Luoyang 407Factory ,Luoyang 471039,China ;②Henan Diesel Engine Industry Co.,Ltd.,Luoyang 471039,China )摘要:某船用发动机在试车时,喷油泵凸轮轴在调速器端R 角处断裂,通过对断口的宏观及微观分析,发现断裂原因为R 角处应力集中以及凸轮轴材料满足不了发动机要求。
齿轮断齿的原因
齿轮断齿的原因一、引言齿轮是机械传动中最常用的元件之一,其具有传递动力、扭矩和速度的作用。
然而,在使用过程中,我们可能会发现齿轮出现了断齿的情况,这不仅会影响机械设备的正常运行,还会增加维修成本。
那么,造成齿轮断齿的原因有哪些呢?下面将从材料、设计、制造和使用等方面进行分析。
二、材料1.材料硬度不足在选择齿轮材料时,应根据工作条件和要求来选择合适的材料。
如果选用硬度不足的材料,则在使用过程中易出现磨损和断裂等问题。
因此,在选择齿轮材料时,应注意其硬度要求,并且进行必要的热处理以提高其硬度。
2.材料质量问题如果选用质量不好的材料,则其内部可能存在缺陷或夹杂物等问题,这些问题会导致齿轮在使用过程中出现裂纹或断裂等问题。
因此,在选择齿轮材料时,应注意其质量,并进行必要的检测。
三、设计1.齿轮设计不合理齿轮的设计应根据工作条件和要求来进行,如果设计不合理,则容易导致齿轮在使用过程中出现断齿等问题。
例如,在设计时未考虑到载荷分布不均、变形和疲劳等因素,会导致齿轮在使用过程中扭曲或变形,从而导致断齿。
2.齿数选择不当在进行齿轮设计时,应根据工作条件和要求来选择合适的齿数。
如果选用的齿数过少,则会导致载荷分布不均,从而增加了断齿的风险;如果选用的齿数过多,则会增加制造成本并降低效率。
因此,在进行齿轮设计时,应选择合适的齿数,并进行必要的优化。
四、制造1.制造精度不足在进行制造过程中,如果精度不足,则容易导致质量问题。
例如,在加工过程中出现误差或偏差等问题,会导致载荷分布不均或者磨损加剧等问题,从而增加了断齿的风险。
2.表面处理不当在制造过程中,表面处理也是一个非常重要的环节。
如果表面处理不当,则会导致齿轮表面出现磨损或者腐蚀等问题,从而增加了断齿的风险。
因此,在进行表面处理时,应选择合适的方法,并进行必要的检测。
五、使用1.过载或者过热在使用过程中,如果超载或者超温,则容易导致齿轮出现断裂或者变形等问题。
因此,在使用过程中应注意控制负荷和温度,并进行必要的维护和保养。
齿轮断齿原因分析【汇总】
齿轮断齿原因分析概况描述:生产上的齿轮轴在使用两个星期后,突然发生断齿,给生产造成了很大的损失。
为了弄清楚产生断齿的原因,从以下几方面进行分析。
1、化学成份分析C Si Mn S P Cr Mo Al大0.39 0.31 0.52 0.002 0.06 1.5 0.17 0.85小0.15 0.25 0.55 0.016 0.013 0.75 0.15从成份上看,大有材料为38 Cr Mo Al,小的材料为20 Cr MnMo2、宏观形貌大:断口处晶粒粗大稍发亮,为脆性断裂。
小:断口处晶粒细小,瓷性灰色断口,为韧性断裂。
(如图示)3、金相组织分析 (1)大的金相组织100X40X0.30m m200X齿轮表面的渗氮层厚:0.30mm,渗层组织不均匀,渗层硬度801HV1,表面有数条垂直于表面的微裂纹,裂纹周围组织无脱碳,裂纹长度稍长于渗层。
200X断裂处的显微组织形貌200X中心组织:回火索氏体加屈氏体加条状及半网状铁素体。
(2)小的金相组织200X40X渗层深1.5mm齿轮渗碳层厚1.5 mm,有效硬化层厚0.8 mm,表面有数条细小的裂纹沿晶向里延伸,渗层硬度637HV1。
200X表面渗碳和过渡区组织,表面为高碳马氏体和细小的颗粒状碳化物,往里为马氏体组织。
500X中心组织:低碳板条马氏体组织。
4、原因分析(1)大的材料为氮化钢,小的材料为渗碳钢,符合材料的牌号。
(2)从金相组织上分析大的心部组织为回火索氏体加屈氏体加条状、半网状的铁素体,为非正常的调质组织,这是因为淬火时,由于加热温度太低或保温时间太短,使铁素体未能完全溶解,经过淬火、回火后,仍存在于基体中。
调质后出现这种组织,属于不良的显微组织。
齿轮表面有数条微小的细裂纹,这些裂纹的产生是氮化时,由于氮在铁素体中的扩散速度较大,氮化后铁素体中的氮浓度较高,易形成须状氮化物从而从使氮化层脆性较大。
因此渗层组织不均匀(?),致使在使用过程中齿根部受到拉应力的作用而导致脆性断裂。
齿轮轴断裂及轮齿折断原因分析与改进
相应的措施 , 从而增加了零件的可靠性 , 延长 了零件的使用时 间。
关键词
1 概
述
涡 轮 工作腔 泵 轮
1 1 液 力耦 合 器的结构及 工作原 理 .
我公 司三胺 四车 间 ( 4 5套装 置 )31载 第 、 J0 气压缩机 组主机 为沈 阳鼓 风机 厂制造 的离心式 压 缩机 ( 型号 M L0 - , 动 机 为 两 级 异 步 电 机 C 646) 原
均 为直齿 圆柱齿 轮。
环油泵 出现过几次故 障:08年 6 1 20 月 6日, 4 第 套 机组例行 修理 , 查油泵 齿轮 的啮合情 况时 , 检 发
现 主动齿轮 和从 动齿 轮 的轮齿 表 面磨 损 严 重 , 深 人 检查后发 现其 中一组循 环油泵 的齿 轮轴在轴 肩 处 断裂 , 其作 了换 件处 理 ;00年 3月 1 对 21 8日检 查第 4套机 组时发 现 1 个从 动齿 轮上相邻 的 2齿 发 生 了折 断 ;0 7年 7月 1 日第 5套 机 组 发 生 20 3 液 力耦合器 油泵齿 轮轴 断裂 , 进行 了抢 修 。
( 0 W) 通 过 液力 耦 合 器 ( 连 液力 机 械 有 140 k , 大 限公 司 生 产 , 号 Y T C 0 / 0 0, 速 2 8 型 OG 5030 转 90 rr n 与增 速器相联 接 , 动压缩 机 , 与轴 之 间 / i) a 带 轴 用金 属膜 片联 轴器连 接 。
路进 入进油 室后通过 泵轮底 部轴 向小 孔进入 泵
轮与涡 轮之 间的空 间 ; 另一路到 各轴 承进行润 滑 。
为变位 齿 轮 ; 动 齿 轮 , 数 2 5 齿 数 6 、 径 从 模 .、 O外
16mm( 准为 15i n , 5 标 5 /) 为变位齿 轮 。 n 12 故障情 况 .
柴油机喷油泵的常见故障及维修处理方法
柴油机喷油泵的常见故障及维修处理方法
柴油机喷油泵是发动机燃油系统中的重要部件,常见故障会影响发动机的正常工作。
下面将介绍柴油机喷油泵常见故障及维修处理方法。
一、喷油泵无力
喷油泵无力可能是由以下几个方面原因造成的:
1. 油泵内部磨损造成泄漏:解决办法是更换密封圈或整体更换泵体。
2. 机械间隙过大:解决办法是进行调整,减小机械间隙。
4. 泵腔内压力过大:解决办法是检查喷油器是否堵塞,清洗或更换堵塞部件。
5. 导向轴承磨损:解决办法是更换导向轴承。
二、喷油泵漏油
3. 喷油泵预控单元密封不严:解决办法是进行密封圈更换或调整。
三、喷油泵产生异响
4. 齿轮啮合不良:解决办法是调整齿轮啮合。
四、喷油泵油量不稳定
4. 喷油泵出口和喷油器间连接松动:解决办法是检查并紧固连接螺丝。
以上就是柴油机喷油泵常见故障及维修处理方法。
在维修过程中,应根据具体故障原因进行相应的处理,确保喷油泵的正常工作,以保障发动机的正常运行。
齿轮泵断轴原因
齿轮泵断轴原因
齿轮泵断轴的原因可以有多种情况,以下列举一些常见的原因:
1. 齿轮设计不合理:齿轮泵中的齿轮在运转时受到较大的负荷,如果齿轮的尺寸、强度、齿廓等设计不合理,容易导致齿轮断裂。
2. 齿轮泵工作负荷过大:如果齿轮泵所承受的液体压力、流量等工作负荷超过了其设计强度的限制,长时间工作下会导致齿轮断裂。
3. 泵体或轴承损坏:齿轮泵的泵体、轴承等部件如出现损坏、磨损等情况,会给齿轮的正常工作带来不稳定因素,增大了齿轮断裂的风险。
4. 润滑不良:齿轮泵的工作需要润滑剂来减少齿轮的磨损和摩擦,如果润滑不良,或者润滑油的质量不合格,会导致齿轮之间的摩擦增大,从而引起齿轮的断裂。
5. 异物侵入:如果齿轮泵内部出现异物,如砂粒、金属屑等,会加剧齿轮的磨损和损坏,最终导致齿轮断裂。
总之,齿轮泵断轴的原因可以是设计不合理、工作负荷过大、泵体或轴承损坏、润滑不良和异物侵入等多种因素的综合作用。
船舶柴油机喷油泵常见故障及应对措施分析
发动机为一个机械的心脏,而喷油泵又是发动机的心脏,故而显得格外的重要。
所以喷油泵的好坏可直接影响到能源的使用和机械的运用效率的高低。
首先阐述了喷油泵的结构、功能、供油量的均匀性调节和重要性,再对应由喷油泵所引起的常见故障,提出了简单有效的应对的措施以及解决的方案,可帮助轮机人员在理解喷油泵的基础之上,获得更系统的应对技能和故障分析能力,本文主要阐述船舶喷油泵的故障以及应对措施。
一、船舶柴油机喷油泵常见故障及故障发生原因喷油泵又称高压油泵。
是给机械供给高压燃油的一种新型机器装配,它是由凸轮提供动力并且按时定量有条不紊的给需油机械供给高压燃油,然后高压燃油通过它特有的喷油嘴以分散的锥型将燃油射入燃烧室进行燃烧进行机械的供油。
1、柱塞偶件在早期的磨损柱塞偶件的精度较高。
伴随着使用的时间变长,它的运动表面在磨料以及机械的双重作用下,配合的间隙就会变大,致使供油的压力下降,会让喷油器的喷雾质量下降,这会使发动机的启动变得困难,耗油量变多以及功率不足,在发动机进行低速运转之时,漏油量显著增多。
表12、喷油泵凸轮轴滚键喷油泵的凸轮轴滚键会导致供油的角度改变,对柴油机的工作造成影响,主要原因有两种:一是因为在生产或使用时造成凸轮轴锥面锥度和油泵花键套内孔锥面不相符,两者的贴合面低于80%,安装完成后的花键套在短期内有松动,形成滚键。
可在未安装4×16 半圆锥键的时候进行检查:将油质红丹粉抹在凸轮轴的锥面,仔细核查轴套锥的孔面,贴合面依旧应大于80%。
如不满足要求可换零件。
二是由于油泵花键套锥面长度比凸轮轴锥面长度要短。
按照花键套以及凸轮轴锥度的长度设计尺寸,不管对它如何加工,花键套还让凸轮轴长度都是后者小于前者,这种长度比凸轮轴螺母能将两者紧密的固定在一起。
但在实际生产中却出现不符合这个长度的产物,即便凸轮轴螺母依照要求拧紧,但并未将花键套紧密的固定,轴向间隙依旧发生了攒动,造成花键套外移,最终形成滚键。
齿轮油泵为何会断油、无油现象及其排除方法
齿轮油泵为何会断油、无油现象及其排除方法齿轮油泵在使用时,常发生供油不足,或者无油压的现象。
我们对这个故障做如下分析,以方便齿轮油泵的故障检查和维修。
齿轮油泵出现故障的现象:(1)工作装置提升缓慢,提升时发抖或不能提升;(2)油箱或油管内有气泡;(3)提升时液压系统发出"唧、唧'声音;(4)拖拉机刚启动时工作装置能提升,工作一段时间油温升高后,则提升缓慢或不能提升;(5)轻负荷时能提升,重负荷时不能提升。
齿轮油泵故障原因:(1)液压油箱油面过低;(2)没按季节使用液压油;(3)进油管被脏物严重堵塞;(4)油泵主动齿轮油封损坏,空气进入液压系统;(5)油泵进、出油口接头或弯接头"O'形密封圈损坏,弯接头的紧固螺栓或进、出油管螺母未上紧,空气进入液压系统;(6)油泵内漏,密封圈老化;(7)油泵端面或主、从动齿轮轴套端面磨损或刮伤,两轴套端面不平度超差;(8)油泵内部零件装配错误造成内漏;(9)"左旋'装"右旋'油泵,造成冲坏骨架油封;(10)液压油过脏。
齿轮油泵排除故障的方法:(1)根据季节添加或更换符合要求牌号的机油至规定油面处。
取出油管内的异物,上紧接头处的螺栓或螺母;(2)更换老化或损坏的骨架油封或"O'形密封胶圈;(3)更换磨损的齿轮油泵或油泵轴套,磨损轻微时在平板上将端面磨平整。
其不平度允许误差0.03mm;上轴套端面低于泵体上平面(正常值低于2.5~2.6mm),如超差时应在下轴套加0.1~0.2mm铜片来补偿,安装时则应套在后轴套上装入;(4)卸荷片和密封环必须装在进油腔,两轴套才能保持平衡。
卸荷片密封环应具有0.5mm的预压量;(5)导向钢丝弹力应能同时将上、下轴套朝从动齿轮的旋转方向扭转一微小角度,使主、从动齿轮两个轴套的加工平面紧密贴合;(6)轴套上的卸荷槽必须装在低压腔一侧,以消除齿轮啮合时产生有害的闭死容积;(7)压入自紧油封前,应在其表面涂一层润滑油,还要注意将阻油边缘朝向前盖,不能装反;(8)"右旋'泵不能装在"左旋'机上,否则会冲坏骨架油封;(9)在装泵盖前,须向泵壳内倒入少量机油,并用手转动啮合齿轮;(10)在装好油泵盖未拧紧螺栓之前,应检查泵盖和泵体之间的间隙,是否在0.3~0.6mm之间,若间隙过小,应更换大密封圈和卸压件。
喷油泵总成的常见故障分析
喷油泵总成的常见故障分析摘要以理论与实践经验相结合,对柴油机燃油系统关键部件喷油泵总成常见的几种故障进行了深入浅出地分析,并根据多年工作经验对这些故障的预防和排除提出了切实有效的应对措施。
关键词喷油泵总成;故障成因;解决方法燃油系统的技术状态如何,对柴油机的启动性能、动力性能和经济性能有直接影响。
如果高压油泵总成有故障,将会造成柴油机工作出现相应的故障现象。
现就喷油泵总成常见故障分析如下。
1喷油泵柱塞发卡的原因单体齿轮齿杆喷油泵应用于175、180、1105、X195等型柴油机上,这种泵比单体Ⅰ号泵系列喷油泵安装复杂,易产生柱塞卡滞现象,产生这种现象的原因如下。
(1)定位螺钉长,螺钉把柱塞套顶紧变歪,使柱塞卡滞发涩。
可在螺钉下垫上一个铜质密封垫圈,使螺钉尾部卡在柱塞套的回油孔月牙形槽里,使柱塞套能上下活动,而不能左右转动。
(2)泵体上的柱塞套支承面不平,柱塞套被出油阀紧座压紧后,便歪斜与泵体不同心,同时因柱塞套上端面受力不均,使柱塞变形,造成柱塞卡滞。
可将支承面铣平,垫上钢质垫圈,恢复原高度。
(3)齿杆在槽中卡滞不灵活,多因齿杆等部位碰伤,或齿杆与齿轮咬齿,可找出具体部位,用小锉刀修好。
(4)更换喷油泵齿轮时,应检查此齿轮上的台肩高度,方法是将齿轮装入泵体后,此台肩应低于泵体内台肩。
这样当安上柱塞弹簧后才能压在泵体内台肩上,而不压在齿轮台肩上。
齿轮台肩如被压,齿轮、齿杆将转动不灵,柱塞也随之转动不灵。
用小锉刀将齿轮台肩锉低。
2油门拉杆移动阻力过大,造成油量控制不灵,柴油机工作转速容易失控或不稳此故障的原因有:柱塞在柱塞套中发卡;装配时定位螺钉顶得过紧,使柱塞套产生变形;燃油不干净,使柱塞卡滞;拉杆(或齿杆)与衬套配合间隙过小;拉杆弯曲变形,支承端偏磨;出油阀压紧螺丝安装扭力过大,使柱塞套变形;柱塞调节臂与拨叉间、齿圈与齿杆间运动发卡;柱塞调节臂与柱塞弹簧座压紧无活动间隙,或与滚动体相压紧等。
油门拉杆移动不灵活是常见故障,有时是单一原因造成,有时是多个原因造成,在排除故障时要细心检查。
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织检验等方法对其断齿原因进行了分析。结果表明,喷油泵齿轮表面硬度低、渗氮层深度浅、有大
面积疏松和剥落等渗氮质量问题,降低了齿轮的弯曲疲劳强度和承载能力,导致应力集中的齿根部
位断裂。
关键词:喷油泵齿轮;渗氮层深度;齿根;承载能力
中图分类号:TG157 文献标识码:B
文章编号:10081690(2019)02004804
1 理化检验
1.1 断口 从两个齿轮的啮合轨迹可以看出,磨损在正常
区域发生,磨损程度相当,磨痕均匀,色泽一致,表明 齿轮装配正常,运行时啮合也正常,无偏载和明显的 附加载荷,如图 1所示。
喷油泵断裂齿轮的形貌及局部断口见图 2。图 2表明,3个轮齿均为整齿折断,且断口平整,无明显 塑性变形。每个轮齿均有不同程度的疲劳扩展区, 有明显的疲劳贝纹线。从 1号到 3号齿,疲劳扩展
chemicalcomposition,hardness,nitridedlayerdepth,andmicrostructure,torevealcauseforitsfracturing.The
resultsshowedthatthefracturedfuelinjectionpumpgearexhibited substandard nitridingquality,including
区逐渐减小,瞬断区逐渐增大,见图 2(b)。由此判 定 1号齿首先断裂,3号齿最后断裂。
将首先断裂的齿放大,如图 2(c)所示,可见疲 劳裂纹起源于啮合面受力侧的齿根部(结构上的应 力集中区 )。 裂 纹 源 区 存 在 多 个 疲 劳 台 阶,每 一 台 阶内,疲劳裂纹独立萌生、扩展,未见明显疏松和夹 杂等冶金缺陷。疲劳扩展区光滑,隐现疲劳条带,条 带间距均匀。裂纹扩展区面积占整个断口的 90% 以上,瞬断区很小,表明起始应力并不大,应力振幅 也不大,属于低应力高周次疲劳。当 1号齿疲劳裂
insufficientsurfacehardness,relativelyshallownitridingdepth,largeareaofloosenessandspallation,and,asa
result,bendingfatigueresistanceandloadbearingcapabilityofthegearwerereduced,resultingindedendum,
化的运行应力,因而发生断齿。
果见表 1。可见齿轮的材料符合 GB/T3077—1999
1.2 化学成分
要求,断齿与材料成分无关。
表 1 喷油泵齿轮的化学成分(质量分数,%) Table1 Chemicalcompositionsofthefuelinjectionpumpgear(massfraction,%)
某型柴油发动机在运行过程中出现异响,随即 熄火且无法再次启动。拆解后发现喷油泵齿轮和中 间齿轮损坏,前者 3齿断裂、2齿咬齿,后者除齿顶 角磕碰外无明显损伤。两齿轮材料及技术参数相 同,模 数 2.5,齿 数 63,压 力 角 α= 20°,材 料 为
42CrMo钢,热处理状态为调质后渗氮。为查明故障 原因,从失效齿轮入手,结合齿轮受力情况及冷热加 工因素进行了检测分析,根据断齿的原因有针对性 地采取改进和预防措施,以避免同类事故的发生。
收稿日期:20181205 作者简介:焦丽(1975),女,河北石家庄人,高级工程师 ,主要从事金相分析与检测以及零部件的失效分析
工作。联系电话:13223402092
·48·
《热处理》 2019年第 34卷 第Байду номын сангаас2期
图 1 齿轮的啮合轨迹 Fig.1 Meshingtrackofthegears
wherestressconcentrated,fractured.
Keywords:fuelinjectionpumpgear;nitridingdepth;dedendum;loadbearingcapability
0 引言
喷油泵常被称作柴油发动机的“心脏”,它将源 自曲轴的动力通过传动机构转换为转矩,以此驱动 喷油泵齿轮完成喷油。在该传动机构中,喷油泵齿 轮和中间齿轮相互啮合,在脉冲交变应力的作用下, 承受反复的接触应力、弯曲应力甚至冲击应力等复 杂的动载荷。如果在设计、制造、加工、装配和使用 的任一环节出问题,就有可能造成系统性故障,引发 各种质量事故。
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡 ~测试与分析 ~
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡
喷油泵齿轮断齿原因分析
焦 丽1,张上雄2,张思思1,邢月闯1
(1.河北华北柴油机有限责任公司,河北 石家庄 050081;
2.合肥工业大学 材料科学与工程学院,安徽 合肥 230009)
摘 要:柴油机喷油泵齿轮发生断齿。通过宏观检验、化学成分分析、硬度测定、渗氮层深度测定和显微组
图 2 断口宏观形貌 (a)、断口全貌 (b)和首先断裂的轮齿断口形貌(c) Fig.2 (a)Macrographoftheteeth-fracturedgear,(a)fullviewofthefractureand(c)fractureofthefirstlybrokentooth
纹扩展到一定程度时,剩余截面不足以承受间歇变 从失效齿轮基体上取样进行化学成分分析,结
2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,AnhuiChina)
Abstract:Teethofdieselfuelinjectionpumpgearfractured.Thefailedgearwastestedformarcrostructure,
AnalysisonFuelInjectionPumpGearFracturing
JIAOLi1,ZHANGShangxiong2,ZHANGSisi1,XINGYuechuang1
(1.HebeiHuabeiDieselEngineCo.,Ltd.,Shijiazhuang050081,HebeiChina;