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減速機發生點蝕的原因以及預防方法
發布時間:2022-08-02 09:22:36 點擊次數:365

齒輪是減速器的核心部件,齒輪故障是導致減速器故障的重要因素。齒輪損壞形式有:齒面點蝕、輪齒折斷、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性流動等。在減速器的工作中,齒輪點蝕是減速器失效的主要原因之一,齒輪點蝕問題會導致減速器運轉時出現較大的振動、潤滑油溫度上升、軸承磨損等問題,以致減速機使用2-3年就需要進行大修。

點蝕的概念:

當一對齒輪嚙合時,兩個齒面在接觸處會發生周期性的摩擦應力,當該接觸應力超出了齒面材料的疲勞極限時,齒輪運行一段時間后,在齒輪表面上會產生一道細小的裂紋,當裂紋繼續擴大時,表面會出現一層薄薄的裂紋,這就是所謂的點蝕。點蝕產生后,齒面承載區迅速減小,接觸應力急劇增加,不但會造成齒面疲勞失效,而且會破壞齒面的嚙合精度,造成較大的動態載荷,最后造成大量齒面脫落,從而報廢。

點蝕的機制與過程

齒面磨耗是由齒面接觸摩擦引起的齒面在交變應力的作用下產生的裂紋,并將其分離出微片而造成的。克拉盞里斯基摩擦疲勞理論認為:點蝕的基本機理是:由于表面粗糙度和波紋度的存在,兩個齒面的表面接觸是不連續的;磨損是由于實際接觸區的局部變形和局部應力而發生的材料機械破壞過程;摩擦表面某些部分的材料疲勞破壞將取決于接觸區所承受的交變載荷。點蝕過程是由三個發展階段所組成的。一是表面的相互作用;二是在摩擦力的影響下,接觸材料表層性質的變化;三是表面的破壞和磨損微粒的脫落。表面相互作用是這三個發展階段中最重要的階段,同時必須考慮到相互作用的雙重特性和接觸的不連續性。


疲勞腐蝕是由以下幾個方面引起的:

1、精密行星減速機的傳動軸承使用過度或軸承與軸承座孔之間的間隙過大,導致傳動軸承的振動過大,從而導致負載增加,從而導致齒輪的傳遞負載增加,從而導致齒面的疲勞腐蝕。

2、減速機齒面裝配時,未嚴格按照維修工藝進行,造成齒面局部接觸,載荷過大,造成齒面疲勞點蝕。

3、潤滑油過期、磨損、粘性過低或失效,使齒面不能形成油膜,使齒與齒間的直接接觸導致齒面疲勞點腐蝕。

4、潤滑油中加入了油性劑和極壓添加劑,具有減小摩擦、增加油膜強度、改善齒輪耐腐蝕性能的作用。但是,由于某些添加劑中含有的腐蝕成分,會引起齒面的腐蝕,進而引起裂紋;同時,由于添加劑中的氣泡也會導致齒面的點蝕和剝落。

5、油溫高會使潤滑油的粘度下降,使齒面產生油膜,使齒面的潤滑薄膜減少,從而使齒面的承載能力和抗磨能力下降,從而產生點蝕。

6、由于裝配精度較低,導致齒輪的嚙合區域出現局部超載,從而導致實際接觸應力大大超出許用嚙合應力,這是由于齒輪副的兩條中心線不平行或太大的交叉偏差以及在齒輪加工過程中產生的齒向誤差。但由于齒輪材質的熱處理及硬度的選用不合理,導致齒面硬度較低,無法滿足工作要求,這也是導致齒面腐蝕的主要原因。

7、電機聯軸節與減速器的輸入聯軸節不同心,使減速器的進口齒輪承受不均勻的載荷,使某一側的齒輪承受過大的載荷,從而導致齒面腐蝕,從而導致減速器的齒輪損壞。

8、齒輪齒面腐蝕的先決條件是出現微小裂紋,在工作中多次載荷作用下,裂紋會繼續擴大,最終造成點蝕。潤滑油的粘度對點腐蝕有較大的影響,在工作時,潤滑油的稀疏程度要高于粘性油,容易滲入裂縫,從而導致裂紋的蔓延。高粘度的潤滑油,能減慢沖擊,延遲裂縫的蔓延,提高齒輪的耐蝕性。若加入低粘度的潤滑油,會導致減速機齒輪發生點蝕。在實際生產中,常發生減速器箱體進水,導致潤滑油乳化,結果表明,減速器進水的原因是由于減速器進口油封損壞,水流通過減速器的進口軸流入變速箱,導致機油乳化和變質。從而導致了潤滑油的粘性下降,從而導致了齒面的點蝕。



降低點蝕的方法:

(1)減速器選型時,選用合適的齒輪材質及熱處理硬度,并由專門的技術人員監督,以保證傳動裝置的裝配精度,并保證傳動裝置的嚙合精度,以降低點蝕。

(2)減速器和電機的分段安裝,減速器和電機、減速器和被驅動裝置之間的間隙嚴格按照GB50231 《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》GB50231的規定進行,以確保減速機的安裝精度。

(3)在攪拌減速機中,應適當地控制注膠量、控制罐中的材料濃度、穩定器中的液面、減小負載和減小交流負載的變化率,以減小齒輪的點蝕。

(4)合理選用下、中兩種支承材料,從原來的錫青銅、四氟乙烯材料改為四氟乙烯+尼龍,這樣可以降低軸承和攪拌軸的磨損,并對軸承和軸承座之間的間隙進行修理,從而降低減速器的負荷,從而提高齒輪的使用壽命。

(5)選用粘度適宜的潤滑油,定期檢查機油質量,如有問題應及時進行更換。減速機與電動機的連接部分及減速機油封的壓力蓋上均涂上了密封件,以阻止雨水的侵入。

(6)采用循環水冷卻攪拌減速機,由于循環水中的鈣化物沉淀于內冷管內,導致傳熱管與換熱器的傳熱性能下降,甚至出現堵塞,導致機油油溫上升。

(7)在選用潤滑油后,減速器可按一定比例加入抗磨損、耐壓的助劑,以提高減速齒輪的潤滑性能,降低齒面磨損。

結論

減速器齒面磨損的原因很多,除了減速器本身的加工精度、齒輪的材質、溫度的配比、減速器和攪拌系統的裝配精度、負載分布以及冷卻潤滑等都有著密切的聯系。所以,在未來的減速機設備安裝維修中,必須嚴格遵循以上幾項措施,以減少齒輪點蝕,從而提高其使用壽命。

文章來源:http://www.ahspds.com/ 


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