齒輪減速機的故障分析與維護保養分析

沈珺　陳全文

摘 要：齒輪減速機是一種精密的傳動機械，是傳動系統中的重要組成部分，其良好穩定的運行關系到整個機器的運行質量。在日常工作中，需要加強對齒輪減速機故障的排查與保養，這樣才能保證整個機器的正常運行。本文對齒輪減速機的故障進行分析，并找出維護保養的措施。

關鍵詞：齒輪減速機；故障；分析；維護；保養

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.185

齒輪減速機在工業發展過程中扮演著重要的角色，在不斷的變革與改進過程中，齒輪減速器在不斷的完善，已經具備了一定的抗風險能力，但是為了減少其再作業過程中出現斷齒、漏油、發熱以及軸承咬死等現象。還需要對齒輪減速機進行全方位的細致分析，找出存在的故障，并加以維護和保養，提升齒輪減速機的使用效率。

1 齒輪減速機的工作原理分析

齒輪減速機是一種在動力方面的傳達機構，主要將電動機、內燃機以及其他高速運轉的動力機器通過減速的形勢輸出到工作主軸上，以此達到減速目的的一種工作形式。在通常情況下，機器的功率是由制造過程中設定的，那么功率在額定情況下一般不發生變化，這樣如果速度比較大，那么扭力就會變小；若速度變小，那么扭力就會增大。一些工廠為了生產的需要，要將扭力變大，這樣就需利用減速機，將電動機的運轉速度降低開來，從而達到最大扭力[1]。

2 齒輪減速機的故障分析以及維護保養

2.1 齒輪減速機的齒輪損壞

首先，斷齒問題。斷齒的原因可以分為兩種情況，一種為疲勞折斷，另外一種是過載折斷。在齒輪正常運轉的情況下，齒輪會多次受到交變載荷的作用，在齒輪的危險面，會產生彎曲疲勞應力的作用，這樣長時間磨損就會在齒輪根部位置上產生疲勞裂紋。齒輪繼續交變彎曲疲勞應力作用下，齒輪的疲勞裂紋會漸漸加深，并且長期在這種作用感應下齒輪就會因為運動疲勞而發生折斷。齒輪在運轉過程中，會在短時間內受到一種過載沖擊以及載荷力的變化，這樣，齒輪的磨損就會逐漸變薄，然后在工作中發生折斷現象。

其次，針對于上述斷齒問題，在不影響齒輪傳動的情況下將齒輪根部圓較大的半徑增大，最大程度上的減少齒輪被加工表面出現的粗糙度，這樣齒輪在工作過程中就可以減少因為集中力量而產生的磨損現象，從而增加軸以及自身支撐度的剛性，在齒輪面局部受到載荷的過程中逐漸的將這種載荷度緩和，這樣會使齒輪中心部位具有很強的韌性，其次可以在齒輪的根除位置上進行強化與處理，以此不斷提升齒輪的抗折斷能力[2]。

2.2 齒輪點蝕與剝落

首先，齒輪點剝落問題。此種故障產生的原因主要是因為齒輪表面存在點蝕狀況，齒輪的抗疲勞程度有所減弱而發生的。齒輪的點蝕和剝落與齒輪的磨損有很多差異之處，主要是齒輪的金屬并不是以微粒形式存在以及以這種形式被磨損，在這種情況下，齒輪點主要是以成塊的形式衍生出剝落問題，進而造成齒輪表面的凹坑現象，這會嚴重的發生齒輪表面外形被破壞故障。要防止齒輪發生點蝕就需要對點蝕現象產生的原因進行分析，才能防止發生各種問題[3]。

其次，齒面發生點蝕的原因有以下幾點。第一，齒輪材質、硬度以及缺陷的發生。一般情況下，如果齒輪的材質與運行的要求具有差異性時，那么就會發生齒輪接觸面的疲勞程度有所增加，導致這種現象的還有另一方面的原因，歸結為熱處理的硬度比較低，這樣齒輪在運轉過程中就無法保障齒輪應有的疲勞度。與此同時，如果齒輪表面存在一定的缺陷或者是其他問題，那么也會使齒輪產生疲勞，導致點蝕問題發生。第二，齒輪的精度比較差。齒輪在加工以及裝配過程中，如果出現不符合規定的現象，特別是齒輪的精度以及運動精度存在缺陷，以及圓弧齒輪殼體中心有距離方面的誤差都說明齒輪的精度存在問題。第三，潤滑油使用不當。齒輪所使用的潤滑油需要有品牌與型號的對應性，若是潤滑油的油品程度比較低，那么可能潤滑油發揮的性能就會比較差[4]。

最后，對于以上故障的解決需要在不斷提升齒輪表面硬度的情況下盡最大限度的減少齒輪表面的粗糙程度，以此增加齒輪的變位數值。并且在減少表面粗糙程度的同時還要使用潤滑油，以此減少齒輪的運動載荷，在上述方法的作用下，齒輪表面發生點蝕的情況就會降低。

2.3 齒輪發生磨損問題

首先，齒輪的磨損問題有以下幾種原因的分析。第一，因為缺油發生磨損現象。第二，在齒輪使用的潤滑油中參雜金屬屑，這樣也會很大程度的引起齒面磨損現象；第三，齒輪本身的制作材料不符合運作規定，因此在工作中容易造成非正常的磨損現象。第四，齒輪存在各種砂眼以及氣孔等，這些缺陷會引起磨損問題。第五，齒輪的熱處理存在問題，或者一些單位在使用中沒有進行熱處理。最后，齒輪的嚙合精度以及其運動精度如果達不到標準也會發生磨損現象。

其次，對齒輪發生磨損的解決措施需要從以下幾個方面進行。第一，要逐步的提升齒輪表面的硬度，以此降低齒輪表面的粗糙程度。第二，保證齒輪運轉裝置和潤滑油的清潔程度，在潤滑油中添加抗磨損物質成分，也可以在齒輪油箱中加入磁性體，用這些磁性體來吸收潤滑油中存在的金屬微顆粒，金屬含量減少，那么齒輪的磨損程度就會自然減少。

3 結束語

綜上所述，本文對齒輪的工作原理以及常見的故障和維護解決措施進行了細致的分析，對齒輪的點蝕與剝落以及磨損問題進行了闡述。齒輪減速機良好穩定的運行關系到整個機器的運行質量。在日常工作中，需要加強對齒輪減速機故障的排查與保養，這樣才能促進整個機器工作效率的提升。

參考文獻：

[1]張曉光，趙志科，陳瑩瑩等.基于齒輪減速器的振動實驗裝置研制[J].實驗技術與管理，2014，18（01）：55-59.

[2]李孝明.多級圓柱齒輪減速器異響的快速診斷[J].機械工程師，2013，25（08）：206-207.

[3]王冬梅.少齒差行星齒輪減速器故障樹分析[J].上海電機學院學報，2011，14（04）：237-240.

[4]龔存忠.行星齒輪傳動裝置振動超標問題的分析與排除[J].噪聲與振動控制，2011，31（04）：149-151，181.

作者簡介：沈珺（1984-），女，甘肅慶陽人，碩士研究生。