減速機齒輪往往處在機械設備中的關鍵部位,所以齒輪的磨損失效(xiào)會給設備帶來很大的損失,齒輪失(shī)效往往是由於輪齒失效引(yǐn)起的。本文分享減速機齒輪傳動失效的4種情況及解決措施。
減速機和齒輪的介紹1減速機的類型
減速機包括(kuò)蝸輪蝸(wō)杆減速機、諧波減速機以及(jí)行星減(jiǎn)速機。其中蝸輪蝸杆(gǎn)減(jiǎn)速機(jī)具(jù)有反向自鎖的功能,減速比較大(dà),輸入軸和輸出軸不在同一軸(zhóu)線上(shàng),也(yě)不在同一平(píng)麵上,這種類型的減速機的傳動效率差、精度也不高。
諧波減(jiǎn)速機主要是借助柔性元件(jiàn)可控的彈性變形來傳遞動力,其精度較高,但是柔輪的壽命短(duǎn),承受衝擊力的能力(lì)差,傳輸(shū)速率也不高。
行星減速(sù)機結構緊湊,回程間(jiān)隙小,精度也較(jiào)高,其使用壽命也很長,額定輸出扭矩(jǔ)也可以很大,但是(shì)這種減速機的造價(jià)太高,成本高。
2齒輪的相關知識
齒輪的(de)精度一般考慮經(jīng)濟(jì)因素,但是齒(chǐ)輪的(de)精度(dù)等級對於噪聲的產(chǎn)生以及側(cè)隙有很大的(de)影響,高精度的齒輪產生的噪聲更小。
對於齒輪寬度來說,增加齒輪寬(kuān)度可以減少恒定扭矩(jǔ)下的單位負荷,扭矩恒定時,小齒輪比大齒輪的噪聲更大,增加齒輪寬度也可(kě)以加大齒輪的承載力。
小齒距可(kě)以(yǐ)保證(zhèng)盡(jìn)可能多的(de)輪齒同時接觸,可以降低傳動噪音,提高傳動精度,壓力角較(jiào)小可以使得齒輪運轉的噪音減小、精度變大。
在進行齒輪的設計和製造時,應該對齒輪誤差(chà)進行重視,包括齒距誤差、齒向誤差(chà)等,這些誤差的消除可以(yǐ)提高齒輪的精度,保證減速機運轉(zhuǎn)的效率。
裝配(pèi)不同心時會導致軸係運轉不平(píng)衡,高精度齒輪(lún)如果出現不平衡現象那麽對齒輪運(yùn)轉的精度有很大(dà)的影(yǐng)響。對(duì)於(yú)減速機的有效性也會造成破壞。
齒(chǐ)麵硬度也是影響減速機齒輪運轉有效性的重要因素,齒麵硬度低會使得減速機的齒輪運轉(zhuǎn)失效。
減速機齒輪失效的形式及解決措施1齒(chǐ)輪斷齒造成(chéng)失(shī)效
齒輪斷齒造成的失效是整個機械工(gōng)程中最為嚴重的情況,主(zhǔ)要包括過載折斷、疲(pí)勞折斷隨機折(shé)斷(duàn)等,對於過載折斷來說,是指齒輪受到一次或者多次嚴重過載時發(fā)生的斷齒,這種情況下,齒輪的斷口一般位於齒輪根部,斷口一般很(hěn)平直且粗糙。
疲勞折斷是指齒輪在長(zhǎng)時(shí)間高循環狀(zhuàng)態下使得齒根部位產生疲勞裂紋,出現折斷,斷口可以劃分為疲勞斷口麵和最終斷口(kǒu)麵,疲勞斷口區域內看不到塑性變形,疲勞折斷可能發生在齒輪(lún)的端部。隨機折斷一般也發生在齒輪根(gēn)部,但是特殊情況也會出現在(zài)其他部位。
對於防範齒輪折斷的措施有很多,可以增大(dà)齒根圓角半徑,消除這一部位的加工刀痕以便減少齒根的應(yīng)力集中,還可以增大軸及支撐物的剛度,以便減輕局部的受(shòu)力程度,還可以對輪齒進行噴丸、碾壓等冷作處理以便提高齒麵。
2齒麵磨損無法傳動
在減速機齒輪傳動(dòng)過(guò)程中,對於齒麵的磨損是不可避免的(de),齒麵磨損(sǔn)還包括粘(zhān)著磨損、磨粒磨損、擦傷、腐(fǔ)蝕磨(mó)損(sǔn)和燒傷。對於粘著磨(mó)損來說主(zhǔ)要是指潤滑,如果潤滑油層完整(zhěng)且厚度相(xiàng)當厚,那麽(me)金屬之間的接觸就會減小,也(yě)就不會發生磨損(sǔn)。
如果油膜溫度和壓力相同,那麽油的(de)粘度越高,磨損越小,在(zài)低速、重載、極端溫度等情況下,油膜可能會發生破壞情況(kuàng),這(zhè)種情況下,磨損發生在除(chú)了節圓的大部分輪齒麵上。可以通過提(tí)高齒麵硬度、降低齒麵粗糙度,增加油的粘度來改善這種磨損(sǔn)。
磨粒磨損和擦傷(shāng)主要是指潤滑劑不幹淨(jìng)存在雜質或者是指在運行過(guò)程中金屬之間的接觸產生磨屑(xiè),導(dǎo)致減速機的齒輪發生磨損,使得(dé)傳動工作失效(xiào)。
如果齒輪的對中好,擦傷不是(shì)由於池麵上鼓勵的微凸(tū)體造成的,那麽整個(gè)齒輪的磨損會擴展到大部分區(qū)域。腐(fǔ)蝕磨損是指潤滑劑中的一些(xiē)物質與齒(chǐ)麵的金屬發生化學反(fǎn)應(yīng),造成金屬(shǔ)腐蝕。
3齒麵(miàn)點蝕(shí)與齒麵膠(jiāo)合
齒(chǐ)輪在傳動過程中,接觸麵上各點的接觸應力呈現脈動循環(huán)變化,經過一段時間就會由於接觸麵上的金屬(shǔ)疲勞產生裂紋,裂紋(wén)發生擴展就會使得金屬(shǔ)剝(bāo)落,形成點蝕。這種情況的(de)防止可以通過提(tí)高齒麵硬度,降低表麵粗糙度等措施實(shí)現(xiàn)。
齒輪在高速、大載(zǎi)荷或者(zhě)是潤滑失效(xiào)的情況下,會使得(dé)齒麵形成局部(bù)高溫,接觸麵會(huì)出現膠連的現象,這種情況稱(chēng)為膠合,為了防止膠合應該(gāi)提高齒(chǐ)麵硬度和光潔度(dù),對於不同型號的齒輪采取不同的鋼種,正確選用(yòng)潤滑油是減輕齒輪失效的重要措施。
4齒麵塑性變形引起的失效
塑性變形主要包(bāo)括碾壓、錘擊變形引起的起波(bō)紋和脊狀延伸,主要是由於齒輪(lún)材料較軟,使得沿(yán)摩擦方向(xiàng)出現金(jīn)屬流動(dòng),齒輪工作環境(jìng)中的溫度、濕度變化也會造成齒麵的塑性變形,可以選(xuǎn)用粘度較高的潤滑油來防止塑性變形(xíng)也可以(yǐ)提高齒麵硬度(dù)。
找到減(jiǎn)速機齒輪傳動失效的真正原因才能進行相應的(de)問題解決,保證機(jī)械(xiè)運轉過程中的有效性,提高運轉效率,促進工作的開展。