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熔體泵齒輪軸設計需要注意的幾點

   選擇軸向力較小的齒輪形式

  熔體泵的核心運動部件為齒輪組件,齒輪的旋轉和哈合一方面可以擠壓齒間的熔體,使物料從一端幼送到另一端,另一方面齒輪的喻合能封閉低壓腔,有利于提高抽出壓力。

  熔體泵的齒輪組件有直齒輪、斜齒輪和人字形齒輪等多種形式。直齒輪和斜齒輪的制造較容易,但直齒輪的自潔性差,而且在較高轉速時會產生壓力波動,但在工作時不可通免地會產生較大的軸向力,該力既加劇了齒輪軸與滑動軸承的磨損,又會導致齒側間隙熔體的嚴重剪切,影響較終塑料制品的質量。為了使熔休泵在重負載的工況下軸向力平衡、運行平穩,較佳結構的齒輪是人字形齒輪。

  目前加工一件人字形齒輪組件的通常做法是分別加工二個斜齒輪及一條齒輪軸,加工后利用齒輪輪轂與齒輪軸的過盈靜配合將二個斜齒輪同時加熱至300℃后裝入到齒輪軸頸的特定位置,利用齒輪轂的熱收縮聯接成一個人字形齒輪組件。

  齒輪軸的材質和處理

  所選擇的齒輪軸材質除了應滿足熔體泵輸送的物料產生的載荷外,還應考慮該泵在300℃高溫下連續工作,理想的材料為經調質熱處理的38CrMoA1鍛鋼,為了改普齒輪軸的耐磨及耐疲勞性,提高其可靠性,機加工后還應經鹽浴軟氮化表面處理。

  齒輪軸的內應力

  選擇合適的齒輪軸頸與二個斜齒輪(組合后稱為人字形齒輪)輪轂間相互靜配合的過盈量是減小齒輪軸頸內應力的關健。由使用經驗得知,若過盈量不夠,泵在運行時會產生齒輪軸與人字形齒輪之間的軸向串動故障;若過盈量太大,則會造成齒輪輪轂與齒輪軸的配合軸頂間的結合面產生過大的內應力,導致受力表面產生裂紋及裂紋擴張,影響齒輪軸的壽命。



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