某聚丙烯挤压造粒机组主齿轮箱输出齿轮轴运行过程中发生断裂,通过断口分析、理化检验和强度校核,探究了该齿轮轴断裂失效的原因。结果表明,由于对应螺杆轴断裂造成瞬时冲击,导致该齿轮轴出现早期微动撕裂缺陷;在转矩和弯矩的复合交变载荷作用下,萌生早期裂纹并沿轴颈处扩展;当齿轮轴的有效承载面积减小到无法承受正常工作产生的扭转力矩时,齿轮轴发生断裂。另外,齿轮轴颈退刀槽处易形成应力集中,也是开裂的诱因之一。

1.故障现象1台某型定向钻机钻进作业300h后,夹持钻杆的前、后虎钳夹紧均无力,造成钻杆无法拆卸、管线无法回拖。该故障给用户带来了重大经济损失。2.虎钳液压系统工作原理该型定向钻机虎钳液压系统主要由齿轮泵1、电磁溢流阀2、液压锁3、虎钳旋转电磁换向阀5、前虎钳夹紧电磁换向阀6、前虎钳夹紧缸7、后虎钳夹紧电磁换向阀8、后虎钳夹紧缸9等组成,其液压系统工作原理如图1所示。

化纤聚酯生产线一般都用齿轮泵作为熔体的输送设备,聚酯熔体具有高温高压高黏度的特性,对输送设备要求比较高,熔体齿轮泵跟传统的齿轮泵也有所区别,其结构更复杂,它的齿轮与轴合为一体,负荷也大,采用滑动轴承,以熔体作为自润滑介质,实现其润滑功能,并采用填料密封和机械密封相结合的密封方式。生产线增产时,因齿轮泵流量不足,采用加快转速提高产量时经常造成齿轮泵跳停,导致停产抢修,轴承跟齿轮轴也有磨损现象,造成了比较大的直接经济损失。拟对齿轮泵进行优化及改造,为降低改造成本,保留原有齿轮泵壳体,仅更换齿轮轴及轴承,以达到提产效果并减少设备投资及改造费用,后期使用过程证明改造达到了预期目标,齿轮泵运行稳定。

通过对CB-B125型外啮合齿轮泵的三维建模,针对齿轮泵中受力复杂的齿轮轴结合ANSYS软件进行有限元分析.分析结果表明在工况条件下,齿轮轴最容易发生破坏的部位是在键槽附近,这为设计人员在设计齿轮泵的过程中提供了理论依据.

在解析齿轮泵工作腔流场分布特点的基础上,主要研究了主从动齿轮腔压力分布非对称现象.以某型号高压齿轮泵为研究对象,通过分析齿轮轴挠度与径向间隙的关系和建立过渡区压力非线性微分方程,对比相应位置的压力值得出主从动齿轮腔压力非对称分布的结论.试验数据表明：额定工况下试验数值与理论值误差小于5.0%,过渡区压力相差4.17 MPa,高压槽末端压力相差1.55 MPa.该研究为高压齿轮泵工作腔压力分布非对称解析及侧板倾覆力矩计算提供了理论基础.

为了研究外啮合齿轮泵中齿轮轴的强度，提高其可靠性，以有限元分析软件ANSYS软件为依托，建立以solid92为基本单元的外啮合齿轮泵齿轮轴有限元模型。对外啮合齿轮泵齿轮轴进行疲劳分析，对比静力学分析结果，对外啮合齿轮泵齿轮轴的失效形式进行评价，为外啮合齿轮泵的后续研究提出建议。

齿轮泵在液压系统中作为能量转换元件,将机械能变成液压能,是系统的能量提供元件.随着科学技术的日益进步,要求提高液压系统压力,降低液压系统的噪声,于是对齿轮泵的制造精度也就提出了更高的要求,如齿轮轴轴径的表面粗糙度由0.4μm降为0.2μm,甚至于0.1μm.这样一来,对零件的加工工艺也提出了更高的要求.

齿轮轴是齿轮油泵核心零件之一，为研究其结构的优劣对齿轮油泵使用寿命的影响。首先利用Solid－works软件建立齿轮油泵三维实体模型；然后在定义设计疲劳曲线（S－N曲线），利用Solidworks Simulation插件对齿轮轴进行疲劳分析，最终得出齿轮轴的对等应力等相关数据，进行有限元分析。研究结果表明，该研究为预测齿轮油泵的疲劳寿命提供了理论依据。