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2022

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熔体泵齿轮轴设计需要注意的几点


选择轴向力小的齿轮形状,熔体泵的核心运动部件是齿轮组件,齿轮的旋转和下合侧挤压牙齿之间的熔体,使材料从一端传到另一端,而齿轮的比喻可以关闭低压腔,有助于提高压力。

熔体泵的齿轮组件有多种形式,如直齿轮、锥齿轮和人字齿轮。正齿轮和斜齿轮更容易制造,但正齿轮的自清洁性下降,转速高时会发生压力波动,但工作时不可避免地会发生大的轴向力。这将加剧齿轮轴和滑动轴承的磨损,并导致齿隙熔体的严重剪切,从而影响最终塑料产品的质量。为了使熔体泵在重型载荷条件下轴向力保持平衡和平稳运行,结构更好的齿轮是人字齿轮。

目前加工人字齿轮组件的常用方法是分别加工两个锥齿轮和一个齿轮轴。加工后,使用齿轮轮毂和齿轮轴的干涉静态配合,将两个锥齿轮同时加热到300,然后安装在齿轮轴颈部的特定位置,使用齿轮毂的热收缩连接到一个人字齿轮组件上。

齿轮轴材料及处理

选择的齿轮轴材料不仅要满足熔体泵输送的材料所产生的载荷,还要考虑在300高温下持续工作的泵。理想材料是经过调整热处理的38CrMoA1锻钢。为了改善普通齿轮轴的耐磨性和抗疲劳性,提高可靠性,加工后须经过盐浴软氮化表面。

齿轮轴的内部应力

选择合适的齿轮轴颈和两个锥齿轮(组合后称为人字齿轮)轮毂之间静态配合的干涉量是减少齿轮轴颈内应力的关键。使用经验表明,如果干扰量不足,泵启动时会出现齿轮轴与人字齿轮之间的轴向串行故障。过度的干涉会导致齿轮轮毂与齿轮轴的耦合轴顶部之间的连接面产生过大的内部应力,从而导致力表面出现裂纹和裂纹扩展,从而影响齿轮轴的寿命。

针对烧结机齿轮轴磨损问题,我们常用的维修工艺有焊接机加工、电刷镀等,但这种传统的维修工艺存在一些缺点。例如,焊接机加工本身存在热应力问题,容易发生轴向弯曲变形,会导致焊接部位开裂,在使用过程中有轴断裂的危险。电刷镀对轴磨损量有严格的限制,超过一定磨损量,电刷镀效率会降低一倍,如果电刷镀层过厚,使用过程中电刷镀层容易脱落,寿命会缩短。