推土机工作环境极其恶劣,其传动齿轮(如变速箱齿轮、终传动齿轮)承受着巨大的交变载荷、冲击载荷和尘土侵袭。
深入分析其失效原因并采取预防措施,对保障设备出勤率至关重要。
典型工作环境与载荷特性:
推土机齿轮的载荷具有高强度、高冲击、多粉尘的特点。
在推土、松土作业时,齿轮需传递巨大的牵引力,且常因地面不平或遇到障碍物而产生瞬时冲击。
作业现场的粉尘极易侵入密封不良的齿轮箱,加速油品劣化和齿面磨损。
主要失效形式深度解析:
弯曲疲劳断齿:这是最危险的失效形式。根源在于齿根过渡圆角处应力集中。在长期交变载荷作用下,微观裂纹从齿根表面萌生并逐渐向内扩展,最终导致轮齿整体或局部断裂。过载或猛烈的冲击载荷会直接导致过载断齿。
接触疲劳点蚀与剥落:齿面在高压接触应力反复作用下,表层下产生微观裂纹,裂纹扩展至表面形成点蚀麻坑。若点蚀连成一片或向深层扩展,则导致大面积片状剥落。油品清洁度差、齿面硬度不足会加速此过程。
磨粒磨损:由于密封失效或润滑油更换不及时,外部沙尘或内部金属磨屑进入啮合区,充当磨料,导致齿面材料被快速切削式磨损,齿形遭到破坏。
系统性预防与强化策略: 设计制造层面:优化齿形(如采用修形齿),改善载荷分布;增大齿根圆角半径,降低应力集中;采用高强度合金钢(如18CrNiMo7-6),并进行深层渗碳淬火,确保齿面高硬度(HRC58-62)和齿心高韧性。
使用维护层面:严格执行设备操作规程,避免野蛮操作导致的冲击过载;加强齿轮箱的密封性检查与维护;按规定周期更换高品质的齿轮油,并定期进行油液污染度检测,保持润滑油清洁。