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链轮齿数过少,链条销轴的转角大、磨损快

作者:云获客 来源: 技术分享 4 次浏览

链条啮入链轮时,销轴要在受力状态下转过一个角度,齿数越少这个角度越大。滑动距离随之增加,销轴和套筒的磨损就比齿数足够的链轮更快。

链轮齿数过少,链条销轴的转角大、磨损快

齿少,销轴每次转得更多

链条绕上链轮时,相邻两节不能再保持直线,必须沿着轮齿折成一个多边形。每进入一个齿,销轴都要在套筒里转过一个角度,这个角度由相邻两齿所夹的圆心角决定。齿数少,两齿夹角就大,销轴每啮合一次被迫转过的角度就大。

销轴和套筒是在承受拉力的情况下滑动的。转角大,滑动距离就长,同样的压力下磨掉的材料更多,节距伸长得更快。磨损集中在销轴与套筒的配合面上,链条总长变长,啮合时爬到齿顶,最后跳齿。齿数过少的链轮,就是用加大转角的方式加快了这种磨损。

齿数少还有多边形效应。链节是直线,轮齿是折线,链条的线速度在每一齿里都有起伏,齿数越少起伏越大。速度起伏使销轴进入啮合时带有冲击,冲击和大切角叠在一起,销轴、套筒和齿面一起加速磨损。所以齿数过少的害处不只是转角大,还有啮入不平稳。

同一条链条绕过小链轮和大链轮时,在小链轮上的转角更大,销轴的磨损主要发生在与小链轮啮合的那些时刻。大链轮齿数多,夹角小,同样的销轴在大轮上转得少,磨损贡献也小。要判断磨损快慢,应看链轮齿数,而不是只看链条牌号。销轴的滑动发生在入啮和脱啮各一次。齿数少的链轮每转一圈,每节链条都要完成一次较大折转。小链轮转速通常又高于大链轮,单位时间里的折转次数更多,磨损就集中在小轮。多边形效应使链条速度在每一齿内快慢交替,齿数越少交替越剧烈,销轴入啮时的冲击也越大。冲击把润滑油从铰链里挤出,转角大的滑动又缺少油膜,磨损就比单纯转角变大更严重。齿数过少时,即使缩短加油间隔,油也容易被冲击挤走。

缺油和歪斜不是这个机理

缺油时销轴发黑、整条链均匀伸长,小链轮和大链轮对应的铰链都磨得很快。齿数足够的链轮若同样缺油,销轴同样会磨损,只是没有额外的大切角。若小轮处的伸长和销轴磨痕明显重于大轮,而且油膜仍然存在,主因才是小轮齿数少带来的转角。油已经干涸时,应先恢复润滑,再判断齿数。

轴线不平行或链轮端面不共面时,销轴单侧受力,磨痕偏在销轴的一端,链板一侧发亮。这是偏载,与齿数无关。齿数过少造成的磨损沿销轴工作长度比较均匀,而且与啮合转角对应。看磨痕是整圈均匀还是一侧偏磨,可以把歪斜和齿数分开。

磨料进入铰链,会在销轴上拉出周向细槽,油里有砂。细槽在大小链轮对应的销轴上都会出现。齿数少的正常磨损是配合间隙变大、表面发暗,不一定有砂粒划槽。有划槽时先找磨料来源。

负荷过大也会加速销轴磨损,但大小链轮上的滑动距离仍按各自转角分配,大轮不应比小轮先磨坏。若大轮齿面先钩损、小轮销轴并不突出地快,原因多在大轮齿形或载荷冲击,而不是小轮齿数。小轮销轴明显更快,才符合齿数过少的特征。

把小链轮换成齿数更少的轮来凑中心距,多边形效应和转角都会变大,磨损加快是预期结果,不是链条质量突然下降。只缩短注油间隔能减轻缺油那一部分,不能取消已经加大的转角。要降低销轴滑动量,需要增加小链轮齿数,或避免用齿数过少的轮传递这个负荷。

拆链后看销轴转过的工作面是否已经磨出明显扁带,再对比同一条链在大链轮上的磨损轻重。小轮对应的转角部位更重、油又没有干、销轴也没有单侧偏磨,就可以认定是齿数过少使转角变大。换上齿数更多的小链轮后,新销轴的伸长速度应降下来。若更换后大小轮仍一样快地磨,原因就不在齿数,而在油或磨料。

齿面被磨成钩状,是节距伸长后链条爬齿的结果,根子仍在销轴转角过大。只换磨钩的链轮而不增加齿数,新齿仍会很快被磨钩。对比新旧链条的松紧,伸长明显且小轮齿数过少,就应换齿数更多的轮,并同时换掉已经伸长的链。