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熔體齒輪泵泵齒輪失效的原因分析

 　　熔體泵輪齒折斷作為直齒輪失效的常見形式，其成因多種多樣，但主要可歸結(jié)為兩大類。首先，當(dāng)齒輪突然受到過(guò)載沖擊時(shí)，理論上可能會(huì)發(fā)生折斷現(xiàn)象。然而，在實(shí)際案例中，我們觀察到解體后的齒輪并未發(fā)現(xiàn)異物侵入，且折斷部位主要集中在齒輪根部，這排除了過(guò)載導(dǎo)致折斷的直接可能性。

　　第二種原因則與輪齒的結(jié)構(gòu)特性和受力情況密切相關(guān)。輪齒在受力時(shí)，其形態(tài)類似于一個(gè)懸臂梁，齒根處承受的彎曲應(yīng)力尤為顯著。加之齒根過(guò)渡部分尺寸變化顯著，以及齒寬方向留下的加工刀痕等因素，共同引發(fā)了應(yīng)力集中現(xiàn)象。這種應(yīng)力集中現(xiàn)象在齒輪重復(fù)受載過(guò)程中，會(huì)逐漸導(dǎo)致齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋，并隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷擴(kuò)展，終引發(fā)輪齒的折斷。這種折斷機(jī)制正是熔體抽送W輪泵從動(dòng)齒輪折斷的直接原因，給設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。

　　熔體泵齒輪軸斷裂問(wèn)題同樣不容忽視。斷裂部位多發(fā)生在輪齒與軸之間的過(guò)渡區(qū)域，這里由于結(jié)構(gòu)突變和應(yīng)力分布不均，形成了顯著的應(yīng)力集中點(diǎn)。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，從動(dòng)齒輪軸不斷受到重復(fù)的彎曲應(yīng)力作用，導(dǎo)致這些應(yīng)力集中區(qū)域逐漸產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，終引發(fā)齒輪軸的斷裂。

　　深入分析其背后的原因，我們發(fā)現(xiàn)熔體泵滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀況惡化是導(dǎo)致這一問(wèn)題的關(guān)鍵因素。隨著潤(rùn)滑條件的變差，軸承逐漸咬死，產(chǎn)生了交變的彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力。這些復(fù)雜的應(yīng)力作用在從動(dòng)齒輪根部及軸與齒輪的過(guò)渡部位，即應(yīng)力集中作用處，導(dǎo)致這些區(qū)域在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下發(fā)生疲勞斷裂，從而引發(fā)了從動(dòng)齒輪及從動(dòng)軸的斷裂失效。

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