齿轮减速机的故障分析与维护保养

5月 10, 2022 技术支持

摘要:随着我国工业企业的高速发展和减速机行业的不断进步,齿轮减速机在 医疗设备、航天企业及交通运输等行业的应用范围越来越广泛,已经成为当前社 会发展不可或缺的一部分。齿轮减速机一般在低转速大扭矩的传动设备中发挥作 用,通过利用电动机的转速和齿轮的传动比来达到设备所需的减速效果。

1. 齿轮减速机的常见故障及原因 1.1 齿轮减速机的噪音故障 (1)发热问题。关于发热问题主要有两种情况,第一种情况是减速机严重 发烧但是声音没有任何问题,一般而言是油太多的问题;如果在发烧的同时还有 金属部件摩擦的声音,基本可以断定为缺油问题;如果发烧时发现设备运行有明 显的异响,声音变得沉重且所对应的负荷电流也增加,这时说明设备已经超载, 应该立即停止运行检查原因,降低机器的运行负荷。在这里需要注意的是:在机 油的使用过程中要注意油面的高度,要使高度保持在规定的范围之内,在没有油 尺的情况下要尽量保持油面高度在大齿轮的三个齿高和大齿轮直径的 1/3 高度之 间,不可过高或过低。 (2)齿面问题。齿面问题是齿轮减速机常见的故障之一,主要有齿面间隙 磨损、新旧齿轮啮合不好、齿面点蚀等问题。齿轮间隙磨损常表现为齿轮减速机 在空车时有敲击声,在有负荷状态下声音变小且没有敲击类杂音,此时应该更换 掉磨损程度较大的齿轮或是在时间较紧的情况下将磨损的齿轮翻过来使用;齿轮 刚刚更换后往往伴有声音较大且不均匀等问题,尤其是在新旧齿轮一起使用的情 况下,这是新旧齿轮的齿面还没有完全接触好的原因,在使用一段时间后机器的 声音就会归于正常;在齿轮减速机不小心进入异物的情况下如果出现声响不均匀 的状况,应该立即检查原因及时处理,避免影响机器的使用;最后一种是齿面的 点蚀问题,主要特征是减速机在运行过程中会发出“轰隆轰隆”的巨大声响,此时 也应该立即停止机器的运行并及时判断是机器过载、油面过高还是齿面严重磨损, 针对不同的情况做出相对应的解决措施。 (3)震动问题。在齿轮减速机的使用过程中可能会出现震动的情况,主要 原因有两个:一是螺栓松动或折断,二是滚动轴承发生了严重的磨损。针对前者 要及时检查各个零部件的螺丝,明确螺丝的使用情况并对坏掉的螺丝进行上紧或 拆换;针对轴承磨损和间隙过大等原因引起的震动,可以通过打开孔盖来对各个 轴承进行检查,同样根据检查情况进行修理和更换,除此之外,还有原动轴转动 但是主轴不运作的情况,一般是由于齿轮破裂或滚键坏掉导致,使得减速机的齿 轮失去啮合能力,判断故障点的方法简易可行,检查原动轴哪里不正常运行就是 故障的发生点,找到漏洞再进行修理和更换。 1.2 关于齿轮减速机的轴系故障 (1)失衡问题。失衡主要是指安装有齿轮、皮带轮等零部件的转动轴由于 制造问题导致轴系的质量分布不均的问题。当轴运行转动时,轴横向震动的频率 会很大程度上接近轴的转动频率,且随着转速的升高而不断增大,当轴的转速高 达轴系的固定频率时会使得轴系产生较为强烈的共振,此时的转速被人们称之为 临街转速。

(2)弯曲问题。弯曲变形主要是由于转轴受力不均或设计不足导致的,转 轴的横向震动的刚度与时间有关,其转动周期正好是轴转动一周所需要的时间, 因此转轴的横向震动不仅有轴转动频率的原因,也有震动分量的原因,因而轴弯 曲变形常常与失衡问题同时出现。

(3)扭转问题。扭转变形在齿轮减速机中不算常见故障,而且转轴的扭转 变形对轴的正常运行产生不了太大影响。但是如果轴承的动力或负载发生了扭转 变形或是齿轮齿面发生严重磨损时,会引起转轴的扭转震动,从而导致轴系产生 横向震动和轴向震动。在这里需要注意的是相关工作人员可以根据轴震动的特征 及其频率来判断引起扭转震动的原因:由动力和负载的变化引起的震动与轴的转 速无关;由齿轮齿面严重磨损引起的扭动震动与轴的转速有关,根据这一点可以 判断故障发生点以便于及时解决问题。

(4)裂纹问题。转轴的裂纹问题主要是由于机器的劳动强度过高导致,且 轴的刚度和转轴的裂纹程度呈现负相关,在轴的中部显得格外明显。在轴转动的 过程中,不同的转轴角度对应不用的刚度,这是因为裂纹处的拉力和压力是周期 性的变化。联系前面所讲,转轴一旦有了横向裂纹,其轴横向震动的固有频率会 相应的减小,这一点可以作为判断疲劳断裂的特征。

2. 齿轮减速机的防治措施 2.1 关于渗漏的防治措施 我国一直采用的方法是先将齿轮减速机拆卸然后将密封垫片进行更换,比较 麻烦的一种做法是直接打开减速机后进行密封胶的涂抹,这种做法也无法确定密 封后的效果,事实证明在运行过程中很容易出现二次渗漏。发达国家目前基本都 在利用高分子材料进行渗漏的现场治理,这一措施也得益于高分子材料的强粘附 力和强耐油性,除此之外还有一定的拉伸强度可以克服齿轮减速机的部分震动, 为企业解决渗漏问题提供了极大的便利。目前我国还是以传统防治措施为主,需 要积极学习国外经验并及时引进新技术,以便于让高分子材料尽快的在我国企业 中得到应用,一旦在我国开始了大范围的应用,会在修复时间和修复成本上大大 降低人力和物力,真正提高我国企业的生产效率。 2.2 关于震动的防治措施 前面讲到,关于常见的齿轮减速机的震动问题主要是由于地脚螺栓或机壳螺 栓的磨损松动,这种不涉及内部零部件的问题最直接快速的解决办法是及时拧紧 或更换新螺栓。滚动轴承由于磨损而形成的轴向游隙过大也会导致齿轮减速机的 震动问题,工作人员可以通过转动减速机的各个轴系来确定损坏的齿轮,如果出 现了主轴不转但是驱动轴转动的情况就从驱动轴中确定损坏的齿轮,关于齿轮的 震动问题,需要相关工作人员一步步进行查找确定,找到具体的损坏点进行相对 应的解决措施。 2.3 关于噪音的防治措施 正常的齿轮在运行情况下声响是均匀的且没有异常,同时需要注意齿轮减速 机的内用润滑油的使用温度不能超过 60℃。前面对于齿轮减速机的各种故障分别 进行了较为详尽的说明,机油高低,要尽可能的保证齿轮的机油维持在齿轮的三 分之一处,遇到齿轮侧面磨损的要及时更换新齿轮,总而言之,对于齿轮的噪音 问题要做到定时定期的检查和清理,做到有备无患及时排除掉各种隐患,才能保 证齿轮减速机的长期有效运行。 3. 减速机的维护与保养 减速机的日常维护和保养主要是巡检有无渗油,及时检查箱内液位,润滑情