1. Bøyningsfrekvens og stresskonsentrasjonseffekt
1. økt kjedebøyningsfrekvens
Det lille tannhjulet har færre tenner, og kjeden må bøye seg med en mindre radius når du mesh. Hver gang kjeden roterer rundt det lille tannhjulet, må hver lenke gjennomgå hyppigere bøyningsdeformasjon, noe som resulterer i gjentatt deformasjon av metall indre gitterstruktur, og akselererer initiering av utmattelsesprekker.
- Eksperimenter viser at: Hvis antallet tenner reduseres med 30%, øker kjedebøyningsfrekvensen med omtrent 50%, og utmattelsens levetid kan bli forkortet med mer enn 40%.
2. Økte spenningskonsentrasjonspunkter
Buen mellom de små tannhjulstennene er skarpere, og den lokale spenningsfordelingen er ujevn når kjettingrullen kontakter tannhjulstennene. Hvis det er feil som originale riper og groper på overflaten av kjedestiftet (vanlig i kjeder med dårlig prosesseringskvalitet), vil disse feilene bli utgangspunktet for utmattelseskrekker og utvide raskt under høyfrekvente bøyningsbelastninger.
2. Amplifiseringseffekten av ujevn belastningsfordeling
1. Økt kraftforhold på enkelttann
Det lille tannhjulet har færre meshing tenner (for eksempel bare 3-4 tenner til en 10- tannhjul er masket på samme tid), noe som resulterer i en større belastning på hver tann. Denne ubalanserte belastningsfordelingen vil forverre den vekslende bøyespenningen mellom kjedepinnen og kjedeplaten og forårsake tidlig tretthet.
2. Effekt av innledning av kjedeplate gap
Når kjedeplatets tykkelse er ujevn eller monteringsgapet er for stort, vil de høye belastningskarakteristikkene til det lille tannhjulet forsterke den dynamiske påvirkningskraften mellom kjedeplatene, noe som får pinnen til å bære ekstra bøyemoment under rotasjonen.
3. Smøresvikt og økt friksjonstap
1.
Det lille tannhjulet fører til at kjedebøyevinkelen øker, den relative gliden mellom kjedekoblingene for å øke, og fettet klemmes lett ut av kontaktflaten. Tørr friksjon vil oppstå mellom pinnen og bøssingen uten effektiv smøring, og den lokale temperaturøkningen vil forårsake mikropitting, noe som reduserer utmattelsesstyrken ytterligere.
2. Redusert innpakningsvinkel fører til dårlig meshing
Innpakningsvinkelen (kontaktbuen mellom kjeden og tannhjulet) til den lille tannhjulkjeden er liten, noe som resulterer i en reduksjon i antall meshing tenner. Ufullstendig masket kjedelinker kan gli lokalt, generere påvirkningsbelastning og akselerere slitasje.
IV. Synergistisk innflytelse av materialer og design
1. Følsomhet for overflatebehandling
Høy styrke kjede stål (for eksempel 30crmnsia) er mer følsom for overflatedefekter under små tannhjulsforhold. Når pinnens overflatehardhet når HRC53 eller over, vil feil som originale groper og riper redusere utmattelsesstyrken med 30%-50%.
2. Motsetning av lett design
For å redusere rotasjons tregheten til det lille tannhjulet, brukes ofte tynnveggede eller hule design, men dette kan ofre strukturell stivhet, forårsake deformasjon av tannhjul og endre kjedekraftsbanen.
5. Overlappende risikoer for bruksscenarier
I de følgende scenariene er det mer sannsynlig at små tannhjul kan forårsake kjedebrudd:
- Høy momentbelastning (for eksempel start og stopping av konstruksjonsmaskiner): Når kjeden blir utsatt for ekstrem spenning, akselereres sprekkutbredelseshastigheten ved PIN -defekten med mer enn 10 ganger
- Høyt temperaturmiljø: Utmattingsgrensen for metallmaterialer avtar med økende temperatur. Ved 400 grader kan kjedenes utmattelse bare være 20% av det ved romtemperatur
Optimaliseringsforslag
1. Materialforbedring: Bruk nitridert 40Crnimoa stål, og kontroller overflatens hardhet ved HRC 45-50 for å balansere styrke og seighet
2. Prosesskontroll: PIN -PIN -prosesseringsnøyaktigheten må nå IT6 -nivå, og overflaten ruhet ra mindre enn eller lik 0. 8μm for å redusere stresskonsentrasjonen
3. Smørestrategi: Bruk fett med høy viskositet som inneholder molybden-disulfid, og ombestemt hver 50 times drift
