熔體泵是聚苯乙烯樹脂生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，隨著設(shè)備載荷增加，某公司多套原進(jìn)口的熔體泵泵軸發(fā)生斷裂，而且所有的泵軸軸頸己嚴(yán)重磨損。為了節(jié)約費(fèi)用，利用原齒輪在不加粗泵軸直徑條件下，通過減少泵軸的內(nèi)應(yīng)力、提高泵軸的高溫機(jī)械性能和減少泵軸的摩擦力三方面對泵軸進(jìn)行改造，來提升熔體泵的泵軸使用壽命。

人字形齒輪與泵軸的形式如圖1所示。為使熔體泵在重負(fù)載的工況下軸向力平衡，運(yùn)行平穩(wěn)，佳的結(jié)構(gòu)是將齒輪做成人字形。目前，加工人字形齒輪及泵軸的做法是分別加工兩個斜齒輪及一根泵軸，利用齒輪輪毅與泵軸的過盈靜配合，將兩個斜齒輪加熱至300℃后裝入泵軸的特定位置，利用齒輪毅的熱收縮聯(lián)接成人字形齒輪組件。

選擇合適的泵軸軸頸與兩個斜齒輪組合后為人字形齒輪)輪毅間相互靜配合的過盈量是質(zhì)量的關(guān)鍵。由使用經(jīng)驗(yàn)知，若過盈量不夠，會產(chǎn)生泵軸與人字形齒輪之間的軸向竄動故障;若過盈量太大，則造成泵軸的配合軸頸和齒輪輪毅兩者間內(nèi)應(yīng)力過大而在結(jié)合面產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致受力表面產(chǎn)生裂紋及裂紋擴(kuò)張，影響泵軸的壽命。

為保證高溫下的機(jī)械性能穩(wěn)定性，選擇了經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理的38CrMoAl鍛鋼作為泵軸的材料，機(jī)加工后經(jīng)鹽浴軟氮化表面處理，改善耐磨及耐疲勞性，提高其可靠性。

熔體泵的泵軸兩端軸頸與滑動軸承的形式如圖1。若泵軸兩端軸頸與滑動軸承的配合偏緊，會引起泵軸潤滑不良從而產(chǎn)生摩擦力過大，導(dǎo)致其滑動軸承壽命短和泵軸斷裂的故障;反之，若該配合偏松，滑動軸承的壽命也很短，軸承的破壞也會影響泵軸的壽命及耐磨性。這是因?yàn)樵摫貌捎盟斔偷乃芰辖橘|(zhì)作為潤滑劑來潤滑泵軸轉(zhuǎn)動，塑料在溶化溫度下具有一定的粘度及潤滑性，而滑動軸承和泵軸兩端軸頸的壽命取決于塑料所形成的良好的潤滑膜，而要形成較好的潤滑油膜，其配合公差值大小應(yīng)考慮潤滑劑的粘度及泵軸的載荷值。