Page 80 - 理化检验-物理分册2019年第六期

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１９０６０１４

螺旋伞齿轮表面金属剥落原因分析

王 希,王艳芳,李振杰,陈 海

( 中国石油独山子石化公司研究院,独山子 ８３３６９９ )
摘 要: 某橡胶装置胶液搅拌器减速箱螺旋伞齿轮发生表面金属剥落失效, 通过宏观检验、 介质
成分分析、 材料成分分析、 硬度测试、 金相检验等方法对齿轮表面金属剥落的原因进行了分析.结
果表明: 润滑油水含量超标是造成该齿轮表面金属剥落的主要原因; 水含量超标使润滑油黏度降
低, 齿轮间的摩擦力增大, 齿轮运转过程中的接触疲劳应力促使凹坑形成, 并造成金属剥落.针对
金属剥落的原因对减速箱及齿轮的验收、 维护提出了建议.
关键词: 螺旋伞齿轮;金属剥落;润滑油;水含量

中图分类号: TQ３１５ ; TH１３２．４ 文献标志码: B 文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１９ ) ０６Ｇ０４２３Ｇ０４
CauseAnal y sisonSurfaceMetalPeelin g ofaS p iralBevelGear

WANGXi , WANGYanfan g LIZhen j ie , CHENHai
,
( PetroChinaResearchInstituteofDushanziPetrochemicalCom p an y , Dushanzi８３３６９９ , China )

Abstract : Thesurfacemetal p eelin g failureha pp enedtothes p iralbevel g earofarubberp lant g luea g itator
g earbox．Thecausesofsurface metalp eelin g oftheg ear wereanal y zed b y macrosco p icins p ection , medium
com p ositionanal y sis , materialcom p ositionanal y sis , hardnesstestand metallo g ra p hicexamination．Theresults
showthattheexcessivewatercontentoflubricatin goilwasthemaincauseforthesurfacemetal p eelin gofthe g ear．
Theexcessivewatercontentreducedtheviscosit yofthelubricatin goil , andincreasedthefrictionforcebetweenthe
g ears．Contactfati g uestressdurin gg earo p erationcausedthep itformationand metalp eelin g ．Su gg estionson
acce p tanceandmaintenanceof g earboxesandg earswerep utforwardforthemetal p eelin g reasons．
Ke y words : s p iralbevel g ear ; metal p eelin g ; lubricatin goil ; watercontent

某橡胶装置胶液搅拌器减速箱锥齿轮发生表面 螺旋伞齿轮表面金属剥落的原因进行了分析.
金属剥落失效.该搅拌器减速箱齿轮啮合如图 １ 所
１ 理化检验
示, 图中标注“ １０１ ” 的齿轮为发生齿面金属剥落的锥
形齿轮, 标注“ １００ ” 的齿轮为连接搅拌轴的齿轮, 该 １．１ 宏观检验
搅拌器连续运行 ８a ( 年) 无异常.状态监测时发现 宏观检验发现, 齿轮金属剥落位于其中一个齿
搅拌器减速箱有部分杂音, 打开减速箱侧盖检查发 的中间部位, 由齿顶向两侧均有金属损失, 如图 ２ 所
现箱体内部有直径 ４~５mm 的片状金属屑, 进一步 示.对齿面的磨损状况进行检查, 发现磨损齿两侧
解体发现损坏部位为图 １ 中标注“ １０１ ” 的锥形齿轮, 齿面磨损均位于中间部位, 且外弧面( B 面) 磨损面
其齿面出现金属剥落现象.发生金属剥落的锥形齿 积较小, 内弧面( A 面) 磨损面积较大, 如图 ３ 和图 ４
轮形式为螺旋伞齿轮, 根据齿轮面信息, 齿轮材料为 所示.对齿面凹坑状况进行宏观检验, 发现齿轮存
SCM４１５ 钢, 执行日本标准 JISG４０５３－２００８ « 机械 在局部坑点, 其中一个齿的一处坑点已经连接成长
结构用合金钢».为避免失效的再次发生, 笔者对该 约 ７mm 、 宽约 ２mm 的区域, 如图 ５ 所示.选取存
在坑点的 其 中 一 个 齿, 对 其 存 在 坑 点 的 部 位 选 取
a和 b两点进行局部放大观察, 放大后可见密密麻
收稿日期: ２０１８Ｇ０８Ｇ０３
作者简介: 王 希( １９８３－ ), 男, 工程师, 主要从事特种设备及其 麻成片的微小坑点, 如图 ６~８ 所示.
他设备失效分析工作, yjy _ wxi＠p etrochina．com．cn
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