1 引言

减速机是工业生产中比较常用的机械设备，不仅具有较长的制造周期，而且具有较高的价值，对于生产企业来说，在进行非易损件的采购过程中，由于标准类型较多，容易在使用中出现减速机打齿故障，这主要由于齿轮轴出现了断裂而引起的，这就需要通过齿轮修复和断轴配做技术的应用，及时恢复生产，减少此故障对工业生产以及企业运营所造成的损失。

2 断轴修复处理

2.1 断轴故障的原因分析

由于减速机齿轮轴的选材比较方便，如果出现所选择的高速轴材料具有较为疏松的组织，其中的杂物数量也比较多，容易造成齿轮轴韧性不足而早运行中发生断裂问题。而且由于齿轮轴一直处于交变应力作用下，这也会使得此断裂问题不断延伸而造成轴承断裂问题。为此，轴承作为传递动力的重要部件，在进行材料选择时需要尽量选择具有较强高淬透性的调质钢材料。第二个原因需要从结构设计方面分析，如果在对轴肩进行堆焊修补之后没有进行过渡圆角的设置，如果出现集中弯曲力的影响则会增加疲劳裂纹的数量，严重时会造成轴断裂的问题。第三个原因需要从热处理方面分析，在对齿轮轴进行堆焊修复之前没有做好预热工作而导致焊接作业时出现受热不均问题并产生内应力，这就会造成轴断裂问题。此外，如果经过焊接修复之后没有做好热处理，也会导致堆焊残余力的增加以及轴抗交变应力的降低，在设备运行中一旦出现轴承振动则会导致断裂问题的增加。第四个是从加工工艺上进行分析，如果经过分析测量之后得出轴颈位置的加工尺寸比较规定尺寸小，这就会加大轴承间隙和轴承运行中的磨损问题，这也增加了轴断裂的概率。最后是从装配工艺上进行分析，由于出现高速轴输入端装配工艺出错的问题会导致轴的振动问题，同时也会导致高速轴疲劳强度的降低，造成其磨损问题的不断加剧，增加出现断裂问题的概率。

2.2 断轴修复技术

由于在齿轮轴断裂之后出现断面形状的不规则现象，如果对此不规则的断面进行修磨则会减少其长度，而且在焊接修复之后也会降低其抗弯强度，这就需要做好断轴修复过程中的重新配做工作。此工作主要是针对断轴的小端开展，所用的制作材料是材质为42CrMo的调质胶棒，在配做作业中，其中的一端需要按照原来的尺寸开展，而另外一端则需要加工为常州并进行加工孔的制作。然后在上述基础上焊接处理两个配合面的坡口，最后对轴面机进行加工修磨。

3 齿轮修复技术要点与对策

3.1 技术准备

在开展修复技术方案的制定和实施之前，需要先对焊接技术进行科学选择，保证其满足齿轮参数、使用情况和材料特性等要求，在焊接过程中还需要通过多种焊接材料的应用来进行强化修复。具体地说，首先在打底层焊接作业中，需要应用高合金焊接材料来开展焊接作业，保证其韧性和强度达标，确保焊接完成之后得到的焊接组织具有良好的机械性能。其次是在填充焊接时需要使用高强度焊接材料来保证焊接填充层具有良好的强度和韧性等机械性能，提升齿轮修复之后的抗冲击能力密封，避免再次出现脆性断裂问题。再次是在焊接作业中进行耐磨强化层的焊接和粗打磨工作，预留1mm的厚度，所用材料也为高合金焊接材料，保证齿面的耐磨性和设计强度，合理应用局部热处理技术和应力消除技术来避免出现焊接内应力转变的现象，实现材料抗冲击性能的提升，避免出现裂纹问题。最后就是在精修工作中需要结合现场实际情况以及数据信息来开展，此外，还要在工装制作中，进行专门热处理工装的制作来保证满足现场施工情况要求，实现对齿轮的局部热处理修复。

3.2 施工技术要点

首先在修复作业之前需要对齿轮进行全面清洗，并且使用无损探伤技术对其齿面裂纹情况进行检测。在上述基础上开展综合检测工作，掌握齿轮实际情况，并且对其是否是磨损或者其他缺陷进行判断。其次是对齿轮的疲劳层进行去除，然后再进行探伤检测，排除其他缺陷问题。再次，最重要就是做好对焊接工艺的控制。通过低热量输入焊接技术的应用做好对焊接工艺的控制，重点做好对齿面温度的控制来减少焊接应力。在对打底层进行焊接时需要采用短弧短焊道的焊接方式，并且在焊接之后对焊缝进行锤击至其出现明显变形。在上述过程中需要做好对焊层厚度好饿焊道长度的控制，在进行填充层焊接时采用半自动气体保护焊的方式，并且在此焊接作业中做好对齿形变形情况的控制工作，保证所预留的尺寸空间满足后续焊接作业要求。针对焊接完成的填充层需要开展修磨工作，对耐磨层需要采用氢弧焊的方式，而且在此过程中需要对收弧进行精确控制，对过渡区域的性能进行明确。在焊接作业中为了明确焊接位置并对焊接变形范围进行严格控制，需要对齿轮变形参数和焊接应力数据进行动态检测，对焊接量进行实时调整。为了降低焊接应力，实现对材料层量比例的严格控制，还要采用振动方法来确保焊缝材料的膨胀系数与母体材料的数值一直。最后就是做好尺寸精度恢复和焊后处理工作，通过局部热处理技术对焊缝性能进行调整以及开展稳定化处理，确保其耐热性达标。而且在焊后处理中，需要对支座样板以及联齿靠模的修复部位进行精修磨，保证通过对驱动齿轮的模拟跑和的啮合率在70%以上，或者是开展盘车配研工作来确保整体精度达标。

文章来源：《中国修复重建外科杂志》 网址: http://www.zgxfzjwkzz.cn/qikandaodu/2021/0616/1438.html

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