齿轮轮齿折断及维护保养
齿轮减速机很容易在实际工作中出现轮齿折断问题,其故障原因主要有以下两种,一种是由于器械疲劳折断,另一种是由于超过承载能力折断。齿轮正常运转过程中,由于齿面会反复受到交变载荷作用,长此以往齿轮轮齿的薄弱部位很容易因为机械性疲劳而产生裂纹,若裂纹位置未及时被修复,则会在后续使用中进一步加深裂纹深度,最终发生轮齿折断问题。
轮齿折断的因素是多方面的,一般减速机轮齿折断的截面形状都不对称,轮齿折断多发生在齿根位置,且形状与疲劳裂纹断口形状类似,能够明显在断口位置观察到疲劳源、光滑的或者贝壳状的疲劳裂纹发展区及粗糙的瞬断区。
轮齿折断的发生多存在随机性,多为缺陷或者频繁受残余应力作用而诱发,并且如果在减速机的传动系统中存在夹杂物、细微磨损裂纹或是齿轮热处理方式不合理,也都会引发减速机齿轮的局部断裂。因此,相关人员应结合断口形态、部位进行分析,找出造成齿轮断裂的真正原因,才能结合原因进行有针对性地维修和保养。
一般来说,对于齿轮损坏的问题,应在明确故障原因的前提下进行维修,一方面要改善齿轮传动的环境条件,减少齿轮加工或配合缺陷、传动过程杂质过多等问题,并通过提高齿轮加工的精确性和表面质量减少传动过程中的应力集中;另一方面考虑选用更优质的材质替代损坏的齿轮或采用更合理的热处理技术改善齿轮加工后的内部应力、表面硬度和轮齿韧性,从而提高齿轮的抗折断能力。
齿轮点蚀和剥落问题及维护保养
齿轮减速机轮齿表面点蚀和剥落问题是齿轮损坏的另一个常见问题,在正常的工作状态下,减速机的齿轮的表面会或多或少会产生一定的点蚀情况,点蚀问题的存在减弱了轮齿的抗疲劳能力,点蚀问题的进一步发展则会导致齿面出现剥落问题。齿轮的点蚀和齿面的剥落都与齿轮的工作状态存在较大的关联。
当齿轮的齿面出现点蚀或剥落情况,轮齿表面的金属材质会以颗粒或小块的形式脱离,在齿轮的表面产生很多的凹坑,这些凹坑的进一步发展就很可能造成轮齿表面质量的恶化,最终导致齿轮损坏。对齿轮的点蚀和剥落问题进行分析,对于减速器的长久使用和故障规避具有显著作用。
齿轮的点蚀主要有几个方面的因素影响,首先是与齿轮的材质有关,因为很多齿轮减速器为考虑生产制造的成本,在设计时对齿轮硬度和热处理工艺的选择仅能满足常规状态下的使用要求,齿轮实际工作环境十分复杂,没有办法保证齿轮始终在最合理条件下工作,则会引起点蚀和剥落问题。
其次,在齿轮加工和装配过程中的不合理问题,也可能导致齿轮出现点蚀和剥落问题,例如齿面加工精度不合格会导致齿轮实际啮合位置不合理,容易造成点蚀问题的产生;若齿轮装配过程中心距存在误差,也同样会因为齿轮实际啮合位置不合理而产生点蚀和剥落问题,因此提高齿轮的制造和装配精度也是避免点蚀和剥落问题的有效手段。此外,润滑油中的金属杂质过多,也是造成点蚀问题的原因之一,应当注意定期更换润滑油以保证齿轮传动的良好工作环境。
齿轮减速机的日常维护与保养
齿轮减速机的日常维护和保养工作主要是巡检人员检查其有无渗油、检查箱内液位、润滑情况各处螺栓是否紧固以及设备运行期间的温度情况,并且在齿轮减速机运行一段时间后用铅丝咬入齿轮的啮合位,测试减速机的磨损情况。
润滑工作是齿轮减速机最重要的养护工作,齿轮减速机设备的润滑形式主要有两种,即油池润滑和循环润滑。
无论采用那种润滑形式,对润滑油都应做到定期进行检查和更换,新安装的齿轮减速机在第一次使用时,在运行 10 ~ 15 天后要及时更换新油,后期每半年更换一次。
在日常使用过程中,也要定期对润滑油的质量进行检查,做好减速箱的密封保护工作,若在检测中发现润滑油中的灰尘、金属粉末等超标或润滑油变质,应及时对润滑油进行过滤处理,或对其进行彻底更换,不可在润滑油质量不达标的情况下勉强使用,以免造成严重的齿轮磨损问题。