淺談減速機軸和齒輪修復技術的分析與應用

曹學輝

摘 要：如果軸承損壞、漏油、減速機過熱，可能會嚴重影響正常生產。在這種情況下，我們將加強減速器的可靠性和維修性，從可靠性、維修性和經濟效益的角度選擇合理的維修方式，做出科學的維修周期決策。因此，利益相關者需要加強對相關問題的研究，以便更好地開展相關工作。

關鍵詞：減速機軸;齒輪;修復技術;應用

引言

在冶金行業(yè)，減速機是一種通用設備，制造周期長，價值高。生產企業(yè)在采購非易損件時標準繁多，使得減速機斷齒事故成為目前維修人員非常重視的課題。某鋼鐵公司減速機齒輪軸斷裂，導致齒輪斷齒。為了解決這一問題，維修人員采用了齒輪修復和斷軸匹配技術，在無備件的情況下及時恢復生產，保證了企業(yè)的經濟效益。

1減速機械的分類

根據齒輪類型的不同，可分為齒輪、蝸輪減速器和行星齒輪等多種類型的副傳動裝置。根據變速器等級，可分為單級減速器和多級減速器。根據齒輪的形狀，可將其分類為正齒輪。根據傳動裝置的布局，可分為膨脹型、分裂型和同軸型減速器。螺旋齒輪具有許多優(yōu)點，廣泛應用。但是，一些機械設備減少的發(fā)射機不僅需要較大的傳動比，而且需要較小的外形尺寸。螺旋齒輪不能滿足結構要求。在這種情況下，通常使用蝸輪。蝸輪傳動的主要優(yōu)點是傳動比大、結構緊湊、運行穩(wěn)定且無噪聲。當蠕蟲的線路角度較小時，蠕蟲驅動程序自身鎖定。熱驅的主要缺點是齒面間滑動速度快，傳遞效率低，傳熱生成簡單。

2斷軸失效的原因分析

一是選材方便，高速軸材料組織疏松，且內部存在較多雜物，齒輪軸運行期間很容易因韌性不足出現裂紋，且在交變應力作用下，裂紋會不斷延伸擴展，以致軸承斷裂。對此，軸承主要傳遞動力時，材料應選擇高淬透性較強的調質鋼材。二是結構設計方面，軸肩堆焊修補后不存在過渡圓角，此時在集中彎曲力作用下很容易出現疲勞裂紋，從而導致軸斷裂問題。三是熱處理方面，在堆焊修復齒輪軸前，如果沒有進行充分預熱則會導致焊接區(qū)域受熱不均問題，從而產生內應力。在此力的作用下，很容易出現軸斷裂問題。在修復堆焊后，若沒有進行較好的熱處理工作，也會增大堆焊殘余力，降低軸抗交變應力，當軸承振動時便極易出現裂紋，導致斷裂問題。四是加工工藝方面，分析測量發(fā)現，軸頸處的加工尺寸較小，很容易導致軸承間隙過大問題，軸磨損會加劇斷裂。五是裝配工藝方面，軸振動的主要來源則是高速軸輸入端裝配工藝出現錯誤，其會降低高速軸的疲勞強度，進一步加劇磨損，導致斷裂問題。

3減速機軸和齒輪修復技術

3.1齒輪減速機的日常維護與保養(yǎng)

變速器的日常維護主要是檢查油渣、箱內液體狀態(tài)、潤滑狀態(tài)、螺栓是否固定以及設備運行期間的溫度。變速器運行一段時間后，用鉛絲咬進變速器的網目位置，測試減速器磨損狀態(tài)。潤滑是變速器的主要維護工作，變速器設備潤滑有兩種主要類型，即機油潤滑和循環(huán)潤滑。無論潤滑形式如何，均應定期檢查和更換潤滑油。當新安裝的變速器首次使用時，應在10 ～ 15運行天后及時更換新機油，以后期間每6個月更換一次。日常使用中還應定期檢查潤滑油的質量，并做好減速器密封保護工作。當潤滑油中的粉塵和金屬粉末超過標準或潤滑油在檢查過程中惡化時，應及時過濾或完全更換潤滑油，如果潤滑油質量不符合標準，不應勉強使用，以避免變速器嚴重磨損。

3.2斷軸修復技術

齒輪軸具有不規(guī)則截面形狀，截面磨削后長度減小，焊后彎曲強度較低。此時，應該重新包裝斷裂的刀柄的小端。具體的制造工藝如下：首先選擇42CrMo經調質硬化的橡膠棒作為制造材料，一端應按照原尺寸重新包裝。而另一端加工成長軸，并協(xié)同形成加工孔。第二，焊接兩個相對曲面的槽。第三個是軸表面的加工和磨削機。

3.3齒輪點蝕和剝落維護保養(yǎng)

變速器齒輪表面的孔口磨損和爆裂是變速器損壞的另一個常見問題。在正常工作條件下，減速器齒輪的表面將會有一定程度的穿孔?？仔褪称返拇嬖谙魅趿她X輪的抗疲勞能力，孔型食品的進一步發(fā)展導致了牙齒表面的凹陷。齒輪齒表面的穿孔腐蝕和褪色與齒輪的工作狀態(tài)有關。當齒輪的齒面脫開或剝離時，齒輪表面的金屬材料會以顆粒或小塊的形式斷裂，從而導致齒輪表面出現許多坑孔。這些坑坑的進一步發(fā)展很可能導致齒輪表面質量惡化，最終導致齒輪損壞。齒輪的孔口磨損分析對減速器的長期使用和誤差抑制具有重要作用。

3.4綜合目標邏輯判斷法

根據設備故障對生產的影響以及安全問題的程度，該過程首先確定設備以后是否需要維修或積極維護。如果設備故障對生產影響不大，人員或設備的安全不受危害，維護后經濟，則應選擇后維護方法。否則，可以進行預防性維護。關于狀態(tài)預測，有必要繼續(xù)評估維護或定期預防性維護。如果無法檢測到故障跡象，但周期性（磨損時間）較長，則應定期進行預防性維護。如果可以檢測到故障跡象，故障的周期不強烈，請使用狀態(tài)預測。如果能夠檢測到故障現象，通過比較預測性維護是否比預防性維護更經濟，可以獲得更高的周期性。如果經濟實惠，則應采用預測性維護。否則，應使用預防性維護。如果不能檢測到設備故障，也沒有常規(guī)規(guī)則，我們應該把重點放在對策上。

3.5減速機齒輪進行檢測

結果表明，材料組成、夾雜物、晶粒尺寸、硬度和浸潤深度均符合要求。齒輪裂紋的主要原因如下。由于線切割速度太快，齒輪扳手路徑粗糙，加工軌跡清晰，過渡圓角形狀不規(guī)則，從而加劇了時鐘道路上的應力集中，從而形成裂紋源，并在磨削應力作用下逐漸擴大裂紋。此外，電線速度過高會在關鍵軌道表面造成白色層，白色層中有許多微裂紋，導致裂縫在隨后的過程中擴散。具有銳角凹轉角、凸邊或凹口的零件會產生較大的應力集中，并可在制造和使用過程中在銳凹轉角、凹口或凸邊轉接處形成裂縫。此外，在加工過程中，加工表面上由操作引起的刀具痕、切削形狀和機床精度會引起應力集中并降低性能。檢查后發(fā)現扳手表面粗糙，加工刀具的痕跡在表面清晰可見。關鍵值根處的過渡件形狀不規(guī)則，應力集中程度較大。Keyway表面有一層白色層，這是一層淬火層，含有大量殘留的奧氏體。殘馀奧氏體是一種不穩(wěn)定的結構，可連續(xù)轉化為馬氏體，造成更大的負荷。當應力集中在過渡件中時，過渡件中應力集中現象加劇，導致微裂紋。

4結束語

齒輪減速機與增速機是各類廠礦關鍵設備，受齒輪材料、熱處理、運行條件、使用維護、制造安裝等諸多因素的影響，運行中會產生如齒輪齒面疲勞點蝕剝落、磨損、膠合、塑性變形和輪齒折斷等多種形式故障，導致其不能正常工作，甚至造成重大設備事故而影響生產。因此必須準確把握設備運行狀態(tài)并預測其發(fā)展趨勢，實踐證明實施振動狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，是最常用的且行之有效的方法。

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