齒輪減速機(jī)的故障分析與維護(hù)保養(yǎng)分析

沈珺　陳全文

摘 要：齒輪減速機(jī)是一種精密的傳動(dòng)機(jī)械，是傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，其良好穩(wěn)定的運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行質(zhì)量。在日常工作中，需要加強(qiáng)對(duì)齒輪減速機(jī)故障的排查與保養(yǎng)，這樣才能保證整個(gè)機(jī)器的正常運(yùn)行。本文對(duì)齒輪減速機(jī)的故障進(jìn)行分析，并找出維護(hù)保養(yǎng)的措施。

關(guān)鍵詞：齒輪減速機(jī)；故障；分析；維護(hù)；保養(yǎng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.185

齒輪減速機(jī)在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中扮演著重要的角色，在不斷的變革與改進(jìn)過(guò)程中，齒輪減速器在不斷的完善，已經(jīng)具備了一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，但是為了減少其再作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)斷齒、漏油、發(fā)熱以及軸承咬死等現(xiàn)象。還需要對(duì)齒輪減速機(jī)進(jìn)行全方位的細(xì)致分析，找出存在的故障，并加以維護(hù)和保養(yǎng)，提升齒輪減速機(jī)的使用效率。

1 齒輪減速機(jī)的工作原理分析

齒輪減速機(jī)是一種在動(dòng)力方面的傳達(dá)機(jī)構(gòu)，主要將電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)以及其他高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)器通過(guò)減速的形勢(shì)輸出到工作主軸上，以此達(dá)到減速目的的一種工作形式。在通常情況下，機(jī)器的功率是由制造過(guò)程中設(shè)定的，那么功率在額定情況下一般不發(fā)生變化，這樣如果速度比較大，那么扭力就會(huì)變?。蝗羲俣茸冃?，那么扭力就會(huì)增大。一些工廠為了生產(chǎn)的需要，要將扭力變大，這樣就需利用減速機(jī)，將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度降低開來(lái)，從而達(dá)到最大扭力[1]。

2 齒輪減速機(jī)的故障分析以及維護(hù)保養(yǎng)

2.1 齒輪減速機(jī)的齒輪損壞

首先，斷齒問(wèn)題。斷齒的原因可以分為兩種情況，一種為疲勞折斷，另外一種是過(guò)載折斷。在齒輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，齒輪會(huì)多次受到交變載荷的作用，在齒輪的危險(xiǎn)面，會(huì)產(chǎn)生彎曲疲勞應(yīng)力的作用，這樣長(zhǎng)時(shí)間磨損就會(huì)在齒輪根部位置上產(chǎn)生疲勞裂紋。齒輪繼續(xù)交變彎曲疲勞應(yīng)力作用下，齒輪的疲勞裂紋會(huì)漸漸加深，并且長(zhǎng)期在這種作用感應(yīng)下齒輪就會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)疲勞而發(fā)生折斷。齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)受到一種過(guò)載沖擊以及載荷力的變化，這樣，齒輪的磨損就會(huì)逐漸變薄，然后在工作中發(fā)生折斷現(xiàn)象。

其次，針對(duì)于上述斷齒問(wèn)題，在不影響齒輪傳動(dòng)的情況下將齒輪根部圓較大的半徑增大，最大程度上的減少齒輪被加工表面出現(xiàn)的粗糙度，這樣齒輪在工作過(guò)程中就可以減少因?yàn)榧辛α慷a(chǎn)生的磨損現(xiàn)象，從而增加軸以及自身支撐度的剛性，在齒輪面局部受到載荷的過(guò)程中逐漸的將這種載荷度緩和，這樣會(huì)使齒輪中心部位具有很強(qiáng)的韌性，其次可以在齒輪的根除位置上進(jìn)行強(qiáng)化與處理，以此不斷提升齒輪的抗折斷能力[2]。

2.2 齒輪點(diǎn)蝕與剝落

首先，齒輪點(diǎn)剝落問(wèn)題。此種故障產(chǎn)生的原因主要是因?yàn)辇X輪表面存在點(diǎn)蝕狀況，齒輪的抗疲勞程度有所減弱而發(fā)生的。齒輪的點(diǎn)蝕和剝落與齒輪的磨損有很多差異之處，主要是齒輪的金屬并不是以微粒形式存在以及以這種形式被磨損，在這種情況下，齒輪點(diǎn)主要是以成塊的形式衍生出剝落問(wèn)題，進(jìn)而造成齒輪表面的凹坑現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重的發(fā)生齒輪表面外形被破壞故障。要防止齒輪發(fā)生點(diǎn)蝕就需要對(duì)點(diǎn)蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，才能防止發(fā)生各種問(wèn)題[3]。

其次，齒面發(fā)生點(diǎn)蝕的原因有以下幾點(diǎn)。第一，齒輪材質(zhì)、硬度以及缺陷的發(fā)生。一般情況下，如果齒輪的材質(zhì)與運(yùn)行的要求具有差異性時(shí)，那么就會(huì)發(fā)生齒輪接觸面的疲勞程度有所增加，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的還有另一方面的原因，歸結(jié)為熱處理的硬度比較低，這樣齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中就無(wú)法保障齒輪應(yīng)有的疲勞度。與此同時(shí)，如果齒輪表面存在一定的缺陷或者是其他問(wèn)題，那么也會(huì)使齒輪產(chǎn)生疲勞，導(dǎo)致點(diǎn)蝕問(wèn)題發(fā)生。第二，齒輪的精度比較差。齒輪在加工以及裝配過(guò)程中，如果出現(xiàn)不符合規(guī)定的現(xiàn)象，特別是齒輪的精度以及運(yùn)動(dòng)精度存在缺陷，以及圓弧齒輪殼體中心有距離方面的誤差都說(shuō)明齒輪的精度存在問(wèn)題。第三，潤(rùn)滑油使用不當(dāng)。齒輪所使用的潤(rùn)滑油需要有品牌與型號(hào)的對(duì)應(yīng)性，若是潤(rùn)滑油的油品程度比較低，那么可能潤(rùn)滑油發(fā)揮的性能就會(huì)比較差[4]。

最后，對(duì)于以上故障的解決需要在不斷提升齒輪表面硬度的情況下盡最大限度的減少齒輪表面的粗糙程度，以此增加齒輪的變位數(shù)值。并且在減少表面粗糙程度的同時(shí)還要使用潤(rùn)滑油，以此減少齒輪的運(yùn)動(dòng)載荷，在上述方法的作用下，齒輪表面發(fā)生點(diǎn)蝕的情況就會(huì)降低。

2.3 齒輪發(fā)生磨損問(wèn)題

首先，齒輪的磨損問(wèn)題有以下幾種原因的分析。第一，因?yàn)槿庇桶l(fā)生磨損現(xiàn)象。第二，在齒輪使用的潤(rùn)滑油中參雜金屬屑，這樣也會(huì)很大程度的引起齒面磨損現(xiàn)象；第三，齒輪本身的制作材料不符合運(yùn)作規(guī)定，因此在工作中容易造成非正常的磨損現(xiàn)象。第四，齒輪存在各種砂眼以及氣孔等，這些缺陷會(huì)引起磨損問(wèn)題。第五，齒輪的熱處理存在問(wèn)題，或者一些單位在使用中沒有進(jìn)行熱處理。最后，齒輪的嚙合精度以及其運(yùn)動(dòng)精度如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)發(fā)生磨損現(xiàn)象。

其次，對(duì)齒輪發(fā)生磨損的解決措施需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。第一，要逐步的提升齒輪表面的硬度，以此降低齒輪表面的粗糙程度。第二，保證齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)裝置和潤(rùn)滑油的清潔程度，在潤(rùn)滑油中添加抗磨損物質(zhì)成分，也可以在齒輪油箱中加入磁性體，用這些磁性體來(lái)吸收潤(rùn)滑油中存在的金屬微顆粒，金屬含量減少，那么齒輪的磨損程度就會(huì)自然減少。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)齒輪的工作原理以及常見的故障和維護(hù)解決措施進(jìn)行了細(xì)致的分析，對(duì)齒輪的點(diǎn)蝕與剝落以及磨損問(wèn)題進(jìn)行了闡述。齒輪減速機(jī)良好穩(wěn)定的運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行質(zhì)量。在日常工作中，需要加強(qiáng)對(duì)齒輪減速機(jī)故障的排查與保養(yǎng)，這樣才能促進(jìn)整個(gè)機(jī)器工作效率的提升。

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作者簡(jiǎn)介：沈珺（1984-），女，甘肅慶陽(yáng)人，碩士研究生。