濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線(xiàn)運動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承,是一家順應經(jīng)濟發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持,在機械行業(yè)技術(shù)方面有著(zhù)非常豐富的經(jīng)驗,今天濟南鴻慷機電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下減速機常見(jiàn)故障分析及維護。
一.工作原理
減速機一般用于低轉速、大扭矩的傳動(dòng)設備,把電動(dòng)機、內燃機或其它高速運轉的動(dòng)力通過(guò)減速機輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達到減速的目的。普通的減速機也會(huì )有幾對齒輪,通過(guò)齒輪之間的相互嚙合來(lái)達到理想的減速效果。大小齒輪的齒數之比,就是傳動(dòng)比。
減速機日趨大型化,低速、重載和高運轉率的矛盾日益突出。大型減速機要求必須具備足夠的承載能力和運行的可靠性,然而要實(shí)現這一點(diǎn)并非易事。它負荷重、制造精度高、檢修難度大、費用高、周期長(cháng),對工廠(chǎng)的生產(chǎn)影響大。因此,切實(shí)搞好減速機的管理,提高維護水平,保持其良好的機械性能和正常運轉,是設備管理的重點(diǎn)之一。
二.減速機常見(jiàn)故障及處理方法
故障內容 |
可能原因 |
處理方法 |
異常發(fā)熱 |
潤滑油不良 |
更換油品 |
潤滑油過(guò)少或過(guò)多 |
依指示加入適量潤滑油 |
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超負載運轉 |
減少負載 |
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起動(dòng)、停止過(guò)多 |
減少使用頻率 |
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軸承磨損 |
修理或更換 |
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電壓過(guò)高或過(guò)低 |
確認電壓是否正常 |
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噪聲太大 |
聲音大且持續:軸承損壞,齒輪磨損 |
開(kāi)蓋檢查處理 |
偶爾聲音大:齒輪損傷,有異物卡住 |
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振動(dòng)太大 |
傳動(dòng)裝置固定不良 |
將傳動(dòng)裝置固定 |
齒輪、軸承磨損 |
開(kāi)蓋檢查處理 |
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固定不良,螺絲松動(dòng) |
重新緊固 |
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異常的不穩定的運轉噪聲 |
油已污染或油量不足 |
檢查油顏色、濃度、油位 |
漏油 |
螺絲松動(dòng) |
重新鎖緊 |
密封圈損壞 |
進(jìn)行更換 |
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通氣塞處漏油
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油量太多 |
校正油量 |
通氣塞安裝不正確 |
正確安裝通氣塞 |
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頻繁冷起動(dòng)(油產(chǎn)生泡沫)或油位太高 |
將通氣塞換成排氣閥 |
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電機轉動(dòng)時(shí)輸出軸不轉 |
減速機軸鍵連接破壞 |
送專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)修理 |
三.減速機斷齒故障分析
減速機最常見(jiàn)、最容易發(fā)生的故障就是輪齒剝落、點(diǎn)蝕、掉塊和斷齒,特別是低速級的齒輪,掉塊、斷齒現象最為頻繁。在供油油質(zhì)、油量、油壓、傳動(dòng)負荷等都正常的情況下,減速機的輸出大齒輪轉速最低,承受的轉矩最大,受力最大,齒輪的直徑和單重最大,毛坯鍛造、機械加工和熱處理、安裝要求難度也最大,若在技術(shù)、控制、質(zhì)量檢驗等某一道工序中把關(guān)不嚴,就可能會(huì )造成該齒輪在使用中發(fā)生問(wèn)題。減速機發(fā)生斷齒后,修復難度大、費用高、周期長(cháng),對工廠(chǎng)的生產(chǎn)影響大。
斷齒的因素較多,根據分析,減速機斷齒的位置一般都不對稱(chēng),大多不發(fā)生在齒根部位,斷口形狀與一般疲勞斷裂的斷口形狀相似,在斷口上能夠明顯地觀(guān)察到疲勞源、光滑的或貝殼狀的疲勞裂紋發(fā)展區和粗糙的瞬斷區。大部分屬于隨機斷裂。主要是由于缺陷或過(guò)高的有害殘余應力所誘發(fā),可能是夾雜物、微細磨削裂紋或不適當的熱處理引起的局部斷裂。從斷口形態(tài)和部位分析,首要原因可能是材質(zhì)夾雜、毛坯鍛造有問(wèn)題;其次是淬火與滲碳工藝欠佳,或其它原因造成齒輪本身質(zhì)量問(wèn)題。
減速機及電動(dòng)機的中心線(xiàn)位于同一條軸線(xiàn)上,這樣運行才能平穩,尤其可使減速機的齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)。如果電機與減速機的中心線(xiàn)不在同一條軸線(xiàn)上,在運行中,減速機的輸出軸產(chǎn)生一個(gè)很大的斜拉力,使減速機低速大齒輪的齒輪軸歪斜,其中心線(xiàn)和與其嚙合的兩個(gè)小齒輪的齒輪軸中心線(xiàn)不平行,導致低速大齒輪和兩個(gè)小齒輪的輪齒嚙合面減小,增加輪齒的偏載負荷。兩端軸承處產(chǎn)生轉角,齒輪長(cháng)期處于嚴重地偏載運行,這也是減速機發(fā)生輪齒掉塊、斷齒等故障的一個(gè)重要原因。
四.減速機潤滑
主要包括對齒輪和軸承的潤滑,根據彈性流體動(dòng)力學(xué)潤滑理論,齒面潤滑的狀態(tài)與齒面的接觸應力、滑動(dòng)速度和方向、潤滑油性能有著(zhù)密切的關(guān)系。由于齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是嚙合時(shí)間非常短促和同時(shí)發(fā)生滑動(dòng)和滾動(dòng),且滑動(dòng)方向和大小都在急劇地變化,接觸面積很小且接觸應力很高,原來(lái)的壓粘關(guān)系在高壓(高應力)下已失效,在此情況下,根據試驗結果值,齒輪的潤滑狀態(tài)可分為3種:
1.完整全油膜潤滑。齒面完全被彈性流體動(dòng)力油膜隔開(kāi),輪齒表面的磨擦轉變?yōu)橛湍炔糠肿娱g磨擦,磨擦系數很小。油膜厚度受負荷影響不大,載荷全部由油膜承擔,發(fā)生點(diǎn)蝕、膠合、磨損等損傷概率最小,這是一種理想狀態(tài)。
2.邊界潤滑。彈流動(dòng)力潤滑油膜厚度小于兩齒面的綜合粗糙度,輪齒間不存在有流動(dòng)油膜(高速齒輪除外),齒面只能靠邊界油膜隔開(kāi),輪齒表面有較多的凸峰接觸,易發(fā)生擦傷、粘著(zhù)膠合的摩損。為避免齒面直接接觸,應在基油中加人油性劑和極壓劑,來(lái)改善潤滑油的性能,形成吸附膜和極壓潤滑膜。邊界潤滑是一種不穩定的潤滑狀態(tài)。
3.混合潤滑狀態(tài)。它界于前兩者之間,齒面間既有彈流潤滑,又有邊界潤滑,這種潤滑狀態(tài)差異很大,有的接近彈流潤滑,有的接近邊界潤滑。
五.潤滑對減速機的影響
1.潤滑對膠合的影響
膠合是齒輪最常見(jiàn)的磨損現象。膠合是由于齒面的潤滑膜完全失去了作用,發(fā)生金屬直接接觸,產(chǎn)生干磨擦(局部高溫),使金屬熔化相互粘著(zhù)而又撕開(kāi)。潤滑可以阻止膠合的產(chǎn)生。對不含油性劑和極壓劑的礦物油,若油的粘度愈高,形成的油膜愈厚,粘附性愈強,容易阻止齒面的直接接觸,抵抗粘著(zhù)磨損的能力愈強。對于在礦物油中加人油性劑和復合礦物油,它可以用物理和化學(xué)的吸附方式,形成比純礦物油更牢固的邊界油膜,抵抗粘著(zhù)磨損的效果更顯著(zhù);對含有極壓劑的極壓齒輪油,它能與齒輪表面發(fā)生化學(xué)反應,生成無(wú)機物覆蓋膜,使膠合磨損失去產(chǎn)生的機會(huì )。極壓添加劑的品種和添加數量不同,對膠合的影響也不一樣。一般來(lái)說(shuō),極壓油比非極壓油抗粘性能好。供油量和供油方式對粘著(zhù)也影響。供油量充足,可以提高抗膠合的極限負荷。噴油方式比油浴方式的潤滑冷卻效果好,油溫低,抗膠合磨損的能力強。從齒輪嚙出側噴油,比嚙入側噴油效果好。
2.潤滑對點(diǎn)蝕的影響
疲勞點(diǎn)蝕也是齒輪磨損的一種極普遍現象。點(diǎn)蝕的程度和發(fā)生的時(shí)間,主要取決于接觸應力大小,載荷循環(huán)數、材料硬度、表面微觀(guān)幾何形狀及潤滑狀態(tài)和潤滑膜厚度。因此,如果潤滑油選用不當,或潤滑方式不良,均會(huì )引起或促使疲勞點(diǎn)蝕。使用低粘度油,因為流動(dòng)性較好,容易滲人表面裂紋中,加速裂紋的發(fā)展和金屬塊的脫落,引起點(diǎn)蝕。高粘度的油對于滲人裂紋的作用沒(méi)有稀油活潑,同時(shí),粘度高有利于油膜的建立和油膜厚度的增大,并且油的彈性可緩和沖擊,使接觸應力的分布更趨于均勻,相對地降低了最大應力值,增強了齒面的耐點(diǎn)蝕能力。所以適當提高潤滑油的粘度,可以減少表面疲勞點(diǎn)蝕的發(fā)生和擴展。
潤滑油中的添加劑對點(diǎn)蝕也有影響,特別是極壓添加劑,如果使用不當,往往造成腐蝕加速點(diǎn)蝕生成。為了防止點(diǎn)蝕,使用極壓添加劑必須慎重考慮,對添加劑的組分、用量、齒輪的材質(zhì)、接觸應力、負荷性質(zhì)、速度、環(huán)境溫度等都應十分注意,不能隨便采用。潤滑方式與供油量對點(diǎn)蝕也影響。從防疲勞點(diǎn)蝕出發(fā),供油量不宜過(guò)多。供油量過(guò)多,會(huì )有部分油因在嚙合的齒面間,受到擠壓,從而產(chǎn)生局部高壓,增加接觸應力。同時(shí)油在高壓作用下滲人裂紋的量也多,促進(jìn)疲勞點(diǎn)蝕的發(fā)生和發(fā)展。但是為防止膠合,又必須有充分的漬量,所以,應綜合全面考慮供油量的多少,以取得良好的潤滑效果。
3.潤滑對磨料磨損的影響
若是潤滑中混入了泥沙、灰塵、鐵鱗、金屬粉末,就會(huì )產(chǎn)生磨料磨損,且磨損速度較快。各種潤滑油對磨料磨損不起改善作用,油只能把外來(lái)雜質(zhì)從齒面上沖洗掉。若磨損微粒懸浮在油中,將起研磨劑作用,促使磨料磨損繼續發(fā)展。為了防止磨料磨損,保持潤滑油的潔凈是非常重要的。油浴潤滑選用較低粘度的,有利于磨粒沉淀。油品必須經(jīng)過(guò)濾之后才能使用。要定期對潤滑系統油質(zhì)進(jìn)行取樣化驗,定期進(jìn)行凈化。
六.總結
要使減速機高效運行,必須得有先進(jìn)的潤滑技術(shù)作為保障,針對特定的摩擦副確定相應的潤滑油,進(jìn)而選擇合理的潤滑方式,是減速機安全平穩運行的前提。
減速機發(fā)生故障后,在對現場(chǎng)詳細觀(guān)察分析,搞清楚故障情況,并保留故障遺留的實(shí)物和必要的檢測情況記錄,積極與制造廠(chǎng)家聯(lián)系,認真細致地分析故障原因,在想方設法迅速恢復生產(chǎn)和力爭把損失降到最小的原則指導下,根據實(shí)際情況制訂切實(shí)可行的處理方案。減速機齒輪斷齒故障,要將斷齒部分打掉,清除裂紋的擴展部分,并將毛剌、尖角用砂輪打圓磨光;檢查齒面嚙合情況,盡量調整到最佳狀態(tài);酌情減負荷運行,加強狀態(tài)監測、潤滑油管理和提高維護操作水平,盡量減少啟動(dòng)次數,盡快與制造廠(chǎng)家簽訂配件定購合同,并就下一步安裝調試達成協(xié)議。
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