R167減速機(jī)齒輪軸端部螺栓使用壽命分析。連軋機(jī)齒輪減速機(jī)是連軋?jiān)O(shè)備中動(dòng)力傳遞的重要部件之，在實(shí)際使用中，由于附加徑向力和軸向力的作用，齒輪減速電機(jī)齒輪軸端部螺栓可能會(huì)受到周期拉壓作用，很容易產(chǎn)生疲勞裂紋，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生螺栓斷裂的現(xiàn)象，這對(duì)于齒輪減速機(jī)乃至整個(gè)連軋機(jī)的安全運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此，在進(jìn)行齒輪減速電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，如何確定齒輪軸端部螺栓的安全使用壽命，就顯得尤其重要。本文將分析該螺栓受力情況，從確定齒輪軸端部螺栓的大峰值應(yīng)力入手，依據(jù)疲勞累計(jì)損傷理論，對(duì)齒輪減速電機(jī)齒輪軸端部螺栓進(jìn)行了較為詳盡的安全使用壽命分析探討，期望能對(duì)同類型結(jié)構(gòu)提供有益的借鑒。

齒輪軸及端部螺栓受力狀態(tài)分析：連軋機(jī)齒輪減速機(jī)內(nèi)安裝有上下兩組齒輪軸。齒輪軸1僅右端與端部擋板用高強(qiáng)螺栓把合，軸上作用有齒輪嚙合力F。齒輪軸2兩端端部擋板均用高強(qiáng)螺栓把合，軸上受到嚙合力F及F1的作用，本次擬從分析齒輪減速機(jī)齒輪軸受力狀態(tài)入手，通過求解端部螺栓軸向支反力的方法，分析其端部螺栓的受力狀態(tài)，其中，齒輪減速機(jī)兩齒輪嚙合力F及F1夾角為10度，是根據(jù)峰值扭矩和大扭矩確定的。
通過以上分析結(jié)果可知，當(dāng)峰值扭矩作用時(shí)，齒輪減速電機(jī)中每組端部螺栓的組合應(yīng)力峰值均在150Mpa以上，這說明，當(dāng)軸在旋轉(zhuǎn)傳遞扭矩的過程中，齒輪減速機(jī)齒輪軸每旋轉(zhuǎn)周，每個(gè)端部螺栓應(yīng)力均經(jīng)歷從零到大峰值，再從大峰值到零的次規(guī)則的循環(huán)變化過程。在這種應(yīng)力循環(huán)中，由于小應(yīng)力為零，在齒輪伺服減速機(jī)齒輪正常工作期間，每個(gè)端部螺栓均受到這種脈動(dòng)循環(huán)的交變應(yīng)力作用。根據(jù)疲勞理論，由于微觀尺度的塑性變形會(huì)引起金屬原子晶格的空穴、缺陷或錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)，形成初始微裂紋。這些初始微裂紋在交變應(yīng)力的作用下，不斷擴(kuò)展，相互貫通，就可形成可見的宏觀裂紋，而裂紋的形成和擴(kuò)展需要經(jīng)過定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，因此疲勞破壞需要定的時(shí)間過程。
對(duì)于本次計(jì)算分析的齒輪減速器齒輪軸端部擋板聯(lián)接螺栓，在個(gè)工作周期內(nèi)，齒輪軸每旋轉(zhuǎn)周，端部擋板連接螺栓就會(huì)受到次高應(yīng)力損傷。對(duì)于只有端螺栓大應(yīng)力超過許用疲勞極限的情形，由于端端部擋板鎖緊螺栓受到損傷，勢(shì)必會(huì)影響到另端螺栓，長期以往，也將造成另端螺栓的損傷，根據(jù)MINER累積損傷理論，這種損傷累積到定程度，結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生破壞。取循環(huán)基數(shù)NO=2X107，則齒輪減速電機(jī)齒輪軸端部螺栓安全使用壽命約2.53年。由于裂紋的生成和擴(kuò)展是個(gè)復(fù)雜過程，它與構(gòu)件的外形、尺寸應(yīng)力變化情況以及所處的介質(zhì)等都有關(guān)系，因此，建議在齒輪減速機(jī)每工作2年左右，應(yīng)檢查其端部螺栓，檢測(cè)螺栓是否發(fā)生裂紋，如發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)及時(shí)更換。http://www.mpquartz.com/Products/r167jiansuji.html