Анализ и оценка зубчатых передач рудоразмольных мельниц и разработка технологии повышения их срока службы

Abstract

В промышленности широкое распространение находят крупногабаритные и крупномодульные зубчатые передачи. Например, шаровые мельницы, предназначенные для измельчения различных руд, угля и другого сырья, оборудуются открытыми зубчатыми передачами. Они также как и все открытые передачи работают в условиях ударно-циклических контактных нагрузок. Характерные причины снижения несущей способности определяется не только разупрочнением зуба у его основания, но и усталостным выкрашиванием контактной поверхности и износ профиля зуба. Ключевыми вопросами при проектировании зубчатых передач является выбор материала зубчатой передачи и способа его упрочнения. В статье проведен анализ видов изнашивания и поврежденности зубьев открытых пар рудоразмольных мельниц. Выполнены экспериментальные исследования изнашивания зубьев открытых зубчатых передач рудоразмольных мельниц. Сопоставлением экспериментальных скоростей изнашивания с расчетными величинами, характеризующими геометрию и кинематику зацепления, получен параметр, учитывавший абразивное воздействие среды и физико-механические свойства материалов зубьев для данных условий эксперимента. Произведен критический анализ подходов для решения проблемы повышения надежности и долговечности открытых крупномодульных передач шаровых рудоразмольных мельниц. Определено влияния физико-механических свойств материалов зубчатых колес на интенсивность изнашивания в период приработки и установившегося равномерного износа контактных поверхностей зубьев, а также обоснованы возможности их производительной поверхностной плазменной закалки. Разработан способ плазменной поверхностной закалки зубьев шестерен большого модуля, при котором нагреву подвергают не только боковые поверхности зубьев, но и поверхностные слои материала, расположенные у впадин между зубьями.