機(jī)械設(shè)備齒輪傳動潤滑故障分析及預(yù)防措施

黃杰

摘 要：本文從機(jī)械設(shè)備齒輪傳動的潤滑、故障常見形式、引起故障的原因及設(shè)備潤滑預(yù)防措施等方面探析了齒輪潤滑的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：齒輪傳動；潤滑

1.齒輪傳動的潤滑

1.1齒輪傳動的潤滑方式

開式齒輪一般用潤滑油或潤滑脂定期由人工加油潤滑。開式齒輪速度較低，載荷大，工作環(huán)境多塵且可能有水分，為維持一定的潤滑油膜，避免流失，常選用粘度高（215—650cSt100oC）、吸附性好、防銹性好的瀝青質(zhì)開式齒輪油，也稱作脂潤滑。閉式齒輪的潤滑方式根據(jù)節(jié)圓圓周速度v的大小來決定。一般v≤15m/s時采用油浴潤滑，v>15m/s時采用噴油潤滑。

1.2減速機(jī)的潤滑作用

（1）減少相對運(yùn)動表面的磨損，提高效率，延長使用壽命。

（2）促使齒合面間動壓油膜的形成，以油膜作為載體，提高承受能力。

（3）潤滑油膜的形成，可以防止金屬表面的塵埃直接接觸，減少應(yīng)力集中，延緩齒面破壞。

（4）浸油潤滑特別是循環(huán)潤滑液能夠散發(fā)出去，可以排除因箱體溫度過高而產(chǎn)生的種種故障。

（5）潤滑良好，可以減少震動和沖擊，潤滑液可以減少機(jī)體損壞，降低噪聲污染等。

（6）潤滑劑一般油性較好，可以防止金屬表面的腐蝕，能夠保護(hù)金屬零件表面光澤和耐用。總之，潤滑的作用是能使傳動件表面之間能夠形成理想的動壓油膜起到承受負(fù)荷，減少摩擦、磨損，提高轉(zhuǎn)動效率減少動力消耗，延長使用壽命的良好效果。

2.潤滑故障的常見形式

機(jī)械設(shè)備發(fā)生的故障有多種形式，例如：軸承磨損、箱體裂縫、螺釘切斷、聯(lián)軸節(jié)損壞、表面腐蝕等，而最常見的潤滑故障大體歸納為以下幾種形式。

2.1運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，動力損耗大

機(jī)械設(shè)備在工作過程中，傳動件常常會出現(xiàn)卡住，斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻等現(xiàn)象，在這種情況下，設(shè)備無法正常的傳遞負(fù)荷、傳遞運(yùn)動且能量損耗又特別大。

2.2振動大，噪聲高，環(huán)境污染嚴(yán)重

機(jī)械設(shè)備啟動后，有時還會產(chǎn)生較大的顫動現(xiàn)象，在這種情況下，嚴(yán)重污染環(huán)境，使生產(chǎn)現(xiàn)場失去安全感，影響生產(chǎn)。

2.3溫度過高，熱變形大，引起損壞

減速機(jī)部件工作一段時間后，箱體內(nèi)油溫急劇上升，有時還會冒煙，漏油現(xiàn)象嚴(yán)重，在這種情況下，由于箱體內(nèi)溫度過高，有些零件會融結(jié)產(chǎn)生故障，有些零件熱變形大，精度會出現(xiàn)下降，會出現(xiàn)異常損壞，還會降低材料強(qiáng)度，引起破壞。

2.4齒輪副等主要零件，如果在齒合面間的油膜破裂，齒面失效

減速機(jī)部件在工作過程中，各種零件均有損壞的可能，但出現(xiàn)幾率最高，因損壞而報(bào)廢的零件，是這些齒輪副，渦輪副，軸承等齒合傳動關(guān)鍵零件了，它們在惡劣的工況條件下，齒合面間無法形成良好油膜或形成了又很快破壞了，因此，齒輪副、渦輪副、軸承表面就會出點(diǎn)蝕、膠合、塑性形變、嚴(yán)重磨損、沖擊斷裂熔焊等齒面失效形式，使機(jī)械設(shè)備不能正常工作。

3.引起潤滑故障的原因

機(jī)械設(shè)備的故障形式有多種，產(chǎn)生的原因是錯綜復(fù)雜的，并由許多因素決定，與設(shè)計(jì)、加工、使用有密切聯(lián)系，但不少學(xué)者專家認(rèn)為：機(jī)械設(shè)備的故障、傳動件的失效，盡管原因好多，但80%的故障與潤滑油不良有關(guān)。例如：齒輪傳動、渦輪傳動、軸承等，組成零件的材料大多數(shù)是不同的金屬材料組合而成。工作過程中，始終處于相對運(yùn)動狀態(tài)，擔(dān)負(fù)著傳遞載荷，傳遞運(yùn)動的任務(wù)。如果設(shè)計(jì)不合理、精度不能保證、間隙控制不合適、材料低劣或選配不當(dāng)、潤滑劑性能差或選用不合理等，再加上工況條件惡劣等客觀因素，齒面見沒有形成良好的動壓油膜，或形成后又很快破裂了，潤滑狀態(tài)欠佳，使金屬處于直接接觸的摩擦狀態(tài)，應(yīng)力集中嚴(yán)重，摩擦磨損嚴(yán)重，能耗、發(fā)熱大。因而，使齒面損壞，造成惡行循環(huán)不斷出現(xiàn)故障，甚至使零部件報(bào)廢，設(shè)備損壞。

4.預(yù)防措施及設(shè)備

治理機(jī)械設(shè)備的潤滑故障，要有積極的態(tài)度，加強(qiáng)全面管理，一定要從整個系統(tǒng)來分析問題，采取可行的預(yù)防措施，對于關(guān)鍵而又易損的部件更要引起足夠的重視，其根本對策就是在齒合面和摩擦副之間，千方百計(jì)創(chuàng)造良好的潤滑狀態(tài)，建立理想的動壓油膜。只有這樣，才能預(yù)防和減少故障，提高效率和效益。除加強(qiáng)全面設(shè)備管理監(jiān)督使用外，還要加強(qiáng)設(shè)計(jì)觀念的更新，不斷引起新理論，新技術(shù)，從系統(tǒng)工程來考慮諸問題。

（1）在設(shè)計(jì)時選用的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、潤滑裝置、材料及潤滑油品等，都需要根據(jù)機(jī)械設(shè)備作用特點(diǎn)和環(huán)境條件來確定，保證或盡可能使傳動件在工作過程中具有良好的潤滑狀態(tài)。

（2）制造時，零件的加工精度，工藝方案裝配等，也需要考慮盡可能促進(jìn)和滿足動壓油膜潤滑的形成。

（3）在使用維修時要多觀察，多做早期故障診斷，及時排除故障，加強(qiáng)設(shè)備的維修保養(yǎng)，使能量損耗降低到最小程度，把機(jī)械設(shè)備的利用率提高到最高程度。

（4）購置機(jī)械設(shè)備時，要謹(jǐn)防劣質(zhì)產(chǎn)品；啟動設(shè)備時，要按規(guī)定嚴(yán)格檢驗(yàn)潤滑系統(tǒng)的工作狀態(tài)；在傳動部件，絕對不能采用變質(zhì)報(bào)廢潤滑油或潤滑脂等。

5.結(jié)語

加強(qiáng)設(shè)備的科學(xué)管理，對機(jī)械設(shè)備的引進(jìn)、安裝、運(yùn)行、日常維護(hù)檢修進(jìn)行全過程的質(zhì)化、量化管理，確保其設(shè)計(jì)合理、精度有保障、間隙控制合適、材料優(yōu)質(zhì)、潤滑及密封良好，保證設(shè)備在最佳工況下工作。