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NK-300-E-Ⅲ型起重機(jī)花鍵副的修復(fù)方法詳解

來源:中國起重機(jī)械網(wǎng)
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一臺日本加藤公司產(chǎn)NK-300-E-Ⅲ型起重機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)動力輸出軸花鍵副齒面壓潰、嚴(yán)重磨損。

修復(fù)方法是,先測繪原卷揚(yáng)機(jī)動力輸出軸花鍵副,然后改進(jìn)制造,新件配裝。原卷揚(yáng)機(jī)液壓馬達(dá)輸出軸材料為球墨鑄件(含少量合金成分),先用相同材料的焊條堆焊保溫,發(fā)現(xiàn)有細(xì)小裂紋,所以這種方法不可采用。最后采用內(nèi)花鍵本體修復(fù)、外花鍵整體加工的方法解決了卷揚(yáng)機(jī)動力輸出軸花鍵副的磨損問題。改進(jìn)前、后動力輸出軸花鍵副參數(shù)對比見表1和表2。卷揚(yáng)機(jī)液壓馬達(dá)輸出軸尺寸如圖1所示。

將輸出軸磨損的內(nèi)花鍵車削平,車削尺寸以原內(nèi)花鍵的齒根圓直徑73.75mm為基準(zhǔn)最小限度地車削到接近重新設(shè)計的內(nèi)花鍵齒頂圓直徑77.68mm,在此基礎(chǔ)上重新設(shè)計加工漸開線內(nèi)花鍵和外花鍵(尺寸見表1、表2)。

因不改變卷揚(yáng)機(jī)液壓馬達(dá)輸出軸的外徑尺寸(直徑109mm)而改變卷揚(yáng)機(jī)液壓馬達(dá)輸出軸內(nèi)花鍵尺寸,齒數(shù)增加后齒與齒的平均承受力下降。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊國標(biāo)規(guī)定,球墨鑄鐵要求的最小壁厚不小于6mm,而現(xiàn)設(shè)計的厚度為12.625mm[(109-83.75)/2],滿足要求?;ㄦI連接的主要失效形式是齒工作面受擠壓造成的壓潰和磨損。因此,對于重新設(shè)計的花鍵,進(jìn)行了齒工作面擠壓強(qiáng)度的校核。

計算結(jié)果:漸開線花鍵連接強(qiáng)度為102.9N/mm2,在許用擠壓應(yīng)力80~120N/mm2范圍之內(nèi)。

卷揚(yáng)機(jī)滾筒軸外花鍵采用40Cr鋼進(jìn)行熱處理。高溫淬火840~850℃,油冷再回火400℃保溫,硬度達(dá)到HRC25~29,再進(jìn)行整根軸的車削加工,加工工藝不復(fù)雜易完成。雖然卷揚(yáng)機(jī)動力輸入滾筒軸的外花鍵徑向尺寸增大了,但這不影響軸向裝配,因為設(shè)計后的外花鍵(增大尺寸)最大尺寸齒頂圓D頂=82.5mm(整根軸的最大直徑為100mm),如圖2所示。

實踐證明,以上改進(jìn)設(shè)計能夠滿足卷揚(yáng)機(jī)最大限度地傳遞輸出轉(zhuǎn)矩,工作平穩(wěn)可靠,同時整體加工費(fèi)僅有2000元左右,節(jié)省資金,說明在卷揚(yáng)機(jī)液壓馬達(dá)輸出軸本體上修復(fù)花鍵是可行的。

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