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盾构机主轴承大齿圈开裂失效研究

摘要：盾构机主驱动轴承提供传动的切向力，一般承受的扭矩在8000KN.m以上，长时间承受交变载荷，容易出现裂纹。为了探究盾构机主轴承大齿圈开裂失效机理，首先对南宁地铁盾构项目主轴承大齿圈进行裂纹宏观分析，发现大齿圈裂纹间隔出现，其次进行力学性能分析发现拉伸性能满足要求，而冲击性能和硬度低、不满足要求，再次进行材料成分及基体组织分析发现材料内部镍含量偏低，基体组织出现珠光体偏析带，细小夹杂物虽符合要求但数量偏多，最后对大齿圈进行应力分析发现残余应力过大，在掘进过程中与外力叠加后发生脆性沿晶开裂。因此，建议在原材料方面增加镍元素含量，优化齿轮感应淬火工艺，降低残余应力，减小裂纹产生的可能性，增大齿轮寿命。

关键词：盾构机大齿圈；失效机理；感应淬火工艺；沿晶开裂；齿轮寿命