2005年在香港一个使用仅仅只有一年半的齿轮箱轴突然发生断裂。5台同型号同时投入使用的就有两台出现了断裂,而且都在同一位置。厂家更换5台同样型号的新轴结果不到一年半又出现断裂了。
大家看看图 1 和图 2这两个齿轮轴的图纸,对比下您能看出哪张图有问题吗?是在第几轴的什么位置会容易出现断裂?
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图1 的设计是有问题的。
因为第2轴的直径比第1轴的直径还小,这是不合理了。就像人体结构一样,从脚腕关节、膝关节和大腿髋关节,一定是从小到大的,否则人体是无法站稳和容易折断的。
齿轮箱轴也应该一样,因为轴径的大小与其所承受应力的大小是成正比,正常的设计应该是遂级增大。但是,在图1中很明显看到第2级的轴径却比第1级的轴径小,第2轴所受的应力远大于第1轴,所以直径小了就无法承受过大的应力,容易产生疲劳断裂。
注意:我所说的轴径大小是指轴与轴的齿轮吻合处的直径大小,如图中红色框圈住的位置。
图2是一个正常的设计是没有问题的。
我的另一客户要求我将他们公司70台齿轮轴全部进行NDT检测,但是我看了如图2的图纸后,我告诉他不用做。10年过去了从未发生断轴事故,而且我将这种看法推广到其他码头岸吊齿轮箱轴,也一样没有发生断轴事故,这就更加证明我的判断是正确的。
图3、4、5是断裂的第2轴。
航空无损检测砖家
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