齿轮、轴和箱体是齿轮减速机的重要零部件,这三大件的制造成本占成本费用的70%以上。齿轮减速机再制造工艺的关键,就是对于以上重要零部件做好技术性修复与性能升级。
(一)、轴的再制造
通常轴失效主要有轴变形、轴断裂及轴表面磨损,其中轴表面磨损占绝大部分。
1.轴的变形
轴变形可划分为三类。一类为弹性变形,其变形公差仍控制在轴允许的技术范畴之内,通过校正等处理后可作为再制造的毛坯;第二种为塑性变形,这类变形为外力去掉后无法恢复的变形,其工作应力接近或达到屈服极限,通常不得再继续使用;第三种是高温蠕变即高温情况下工作造成的轴变形,即使工作过程中轴所受应力尚未达到屈服极限,因为工作应力和热应力的一同作用,也会发生缓慢的塑性变形,甚至是开裂,因此也不得继续使用。
2.轴的断裂
轴断裂的发生原理复杂,断裂发生的主要原因包括静载(如拉升、流转等)、超出疲劳极限、冲击及高温蠕变等。当然,断裂后的轴也不能作为再制造的毛坯。
3.轴的磨损
轴类零件失效通常因零部件磨损造成。工作过程中,因零部件与轴套、轴承间的高速接触,相对滑动或滚动时彼此之间会出现剧烈摩擦,进而造成摩擦损失。杂质颗粒物入侵轴承接触面时,还会造成轴的颗粒物磨损。
喷涂技术再制造工艺是解决轴表面磨损的主要方法,具有高效、低耗等优点;电刷镀技术性也是可供采用的一种成熟工艺,例如采用电刷镀修复磨损的齿轮轴,就具有加工量小、工艺简单等优点,且镀层与基体的贴合度高;激光技术,不仅可以精准修复零部件规格尺寸,还能够提高再制造效率和成品率,并提升零部件表面性能。
(二)、齿轮的再制造
齿轮常见的失效形式有:断齿、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合及塑性变形等。断齿、严重塑性变形的齿轮不易修复或修复成本过高,不能作为再制造的毛坯;齿面点蚀、齿面磨损及齿面胶合的齿轮,通过处理后可采用激光熔覆再制造技术性做好修复。
激光熔覆指通过调整添料方法,在被涂敷基体表面有选择地放置涂层材料,在激光辐照作用下使涂层与基体表面薄层一同熔化、凝固,进而快速获得新的低稀释度、与基体呈冶金结合的涂层,进而恢复或提升原基体表层抗氧化、抗蚀、抗耐磨等材料特性的工艺手段。激光熔覆具有效率高、成品率高的优点,再制造后的齿轮性能优异,是一种经济效益较高的表面修复技术。
(三)、箱体的再制造
箱体通常用灰铸铁制造,因为存在铸造缺陷等问题,有的箱体会出现裂痕,类似问题可通过电弧冷焊工艺加以解决。因为铸铁材质强度低、塑性差等特性,加之焊接工序中存在的加热不均匀、冷却速度快等问题,比较容易造成熔合区熔敷金属向中心收缩,并在应力作用下出现剥离性裂痕。为避免表面出现裂痕,箱体再制造应恰当应用焊接工艺及材料,使熔敷金属拥有较强塑性以松弛焊接应力。箱体轴承座孔也是容易磨损的部位,通常可采用电刷镀技术性、热喷涂技术修复。