【德國FAG軸承】減速機常見故障分析及維護

  濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下減速機常見故障分析及維護。

  一．工作原理

  減速機一般用于低轉速、大扭矩的傳動設備，把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。普通的減速機也會有幾對齒輪，通過齒輪之間的相互嚙合來達到理想的減速效果。大小齒輪的齒數之比，就是傳動比。

  減速機日趨大型化，低速、重載和高運轉率的矛盾日益突出。大型減速機要求必須具備足夠的承載能力和運行的可靠性，然而要實現這一點并非易事。它負荷重、制造精度高、檢修難度大、費用高、周期長，對工廠的生產影響大。因此，切實搞好減速機的管理，提高維護水平，保持其良好的機械性能和正常運轉，是設備管理的重點之一。

  二．減速機常見故障及處理方法

三．減速機斷齒故障分析

減速機最常見、最容易發生的故障就是輪齒剝落、點蝕、掉塊和斷齒，特別是低速級的齒輪，掉塊、斷齒現象最為頻繁。在供油油質、油量、油壓、傳動負荷等都正常的情況下，減速機的輸出大齒輪轉速最低，承受的轉矩最大，受力最大，齒輪的直徑和單重最大，毛坯鍛造、機械加工和熱處理、安裝要求難度也最大，若在技術、控制、質量檢驗等某一道工序中把關不嚴，就可能會造成該齒輪在使用中發生問題。減速機發生斷齒后，修復難度大、費用高、周期長，對工廠的生產影響大。

斷齒的因素較多，根據分析，減速機斷齒的位置一般都不對稱，大多不發生在齒根部位，斷口形狀與一般疲勞斷裂的斷口形狀相似，在斷口上能夠明顯地觀察到疲勞源、光滑的或貝殼狀的疲勞裂紋發展區和粗糙的瞬斷區。大部分屬于隨機斷裂。主要是由于缺陷或過高的有害殘余應力所誘發，可能是夾雜物、微細磨削裂紋或不適當的熱處理引起的局部斷裂。從斷口形態和部位分析，首要原因可能是材質夾雜、毛坯鍛造有問題；其次是淬火與滲碳工藝欠佳，或其它原因造成齒輪本身質量問題。

減速機及電動機的中心線位于同一條軸線上，這樣運行才能平穩，尤其可使減速機的齒輪進入良好的嚙合狀態。如果電機與減速機的中心線不在同一條軸線上，在運行中，減速機的輸出軸產生一個很大的斜拉力，使減速機低速大齒輪的齒輪軸歪斜，其中心線和與其嚙合的兩個小齒輪的齒輪軸中心線不平行，導致低速大齒輪和兩個小齒輪的輪齒嚙合面減小，增加輪齒的偏載負荷。兩端軸承處產生轉角，齒輪長期處于嚴重地偏載運行，這也是減速機發生輪齒掉塊、斷齒等故障的一個重要原因。

四.減速機潤滑

主要包括對齒輪和軸承的潤滑，根據彈性流體動力學潤滑理論，齒面潤滑的狀態與齒面的接觸應力、滑動速度和方向、潤滑油性能有著密切的關系。由于齒輪傳動的特點是嚙合時間非常短促和同時發生滑動和滾動，且滑動方向和大小都在急劇地變化，接觸面積很小且接觸應力很高，原來的壓粘關系在高壓(高應力)下已失效，在此情況下，根據試驗結果值，齒輪的潤滑狀態可分為3種:

1.完整全油膜潤滑。齒面完全被彈性流體動力油膜隔開，輪齒表面的磨擦轉變為油膜內部分子間磨擦，磨擦系數很小。油膜厚度受負荷影響不大，載荷全部由油膜承擔，發生點蝕、膠合、磨損等損傷概率最小，這是一種理想狀態。

2.邊界潤滑。彈流動力潤滑油膜厚度小于兩齒面的綜合粗糙度，輪齒間不存在有流動油膜(高速齒輪除外)，齒面只能靠邊界油膜隔開，輪齒表面有較多的凸峰接觸，易發生擦傷、粘著膠合的摩損。為避免齒面直接接觸，應在基油中加人油性劑和極壓劑，來改善潤滑油的性能，形成吸附膜和極壓潤滑膜。邊界潤滑是一種不穩定的潤滑狀態。

3.混合潤滑狀態。它界于前兩者之間，齒面間既有彈流潤滑，又有邊界潤滑，這種潤滑狀態差異很大，有的接近彈流潤滑，有的接近邊界潤滑。

五．潤滑對減速機的影響

1.潤滑對膠合的影響

膠合是齒輪最常見的磨損現象。膠合是由于齒面的潤滑膜完全失去了作用，發生金屬直接接觸，產生干磨擦(局部高溫)，使金屬熔化相互粘著而又撕開。潤滑可以阻止膠合的產生。對不含油性劑和極壓劑的礦物油，若油的粘度愈高，形成的油膜愈厚，粘附性愈強，容易阻止齒面的直接接觸，抵抗粘著磨損的能力愈強。對于在礦物油中加人油性劑和復合礦物油，它可以用物理和化學的吸附方式，形成比純礦物油更牢固的邊界油膜，抵抗粘著磨損的效果更顯著;對含有極壓劑的極壓齒輪油，它能與齒輪表面發生化學反應，生成無機物覆蓋膜，使膠合磨損失去產生的機會。極壓添加劑的品種和添加數量不同，對膠合的影響也不一樣。一般來說，極壓油比非極壓油抗粘性能好。供油量和供油方式對粘著也影響。供油量充足，可以提高抗膠合的極限負荷。噴油方式比油浴方式的潤滑冷卻效果好，油溫低，抗膠合磨損的能力強。從齒輪嚙出側噴油，比嚙入側噴油效果好。

2.潤滑對點蝕的影響

疲勞點蝕也是齒輪磨損的一種極普遍現象。點蝕的程度和發生的時間，主要取決于接觸應力大小，載荷循環數、材料硬度、表面微觀幾何形狀及潤滑狀態和潤滑膜厚度。因此，如果潤滑油選用不當，或潤滑方式不良，均會引起或促使疲勞點蝕。使用低粘度油，因為流動性較好，容易滲人表面裂紋中，加速裂紋的發展和金屬塊的脫落，引起點蝕。高粘度的油對于滲人裂紋的作用沒有稀油活潑，同時，粘度高有利于油膜的建立和油膜厚度的增大，并且油的彈性可緩和沖擊，使接觸應力的分布更趨于均勻，相對地降低了最大應力值，增強了齒面的耐點蝕能力。所以適當提高潤滑油的粘度，可以減少表面疲勞點蝕的發生和擴展。

潤滑油中的添加劑對點蝕也有影響，特別是極壓添加劑，如果使用不當，往往造成腐蝕加速點蝕生成。為了防止點蝕，使用極壓添加劑必須慎重考慮，對添加劑的組分、用量、齒輪的材質、接觸應力、負荷性質、速度、環境溫度等都應十分注意，不能隨便采用。潤滑方式與供油量對點蝕也影響。從防疲勞點蝕出發，供油量不宜過多。供油量過多，會有部分油因在嚙合的齒面間，受到擠壓，從而產生局部高壓，增加接觸應力。同時油在高壓作用下滲人裂紋的量也多，促進疲勞點蝕的發生和發展。但是為防止膠合，又必須有充分的漬量，所以，應綜合全面考慮供油量的多少，以取得良好的潤滑效果。

3.潤滑對磨料磨損的影響

若是潤滑中混入了泥沙、灰塵、鐵鱗、金屬粉末，就會產生磨料磨損，且磨損速度較快。各種潤滑油對磨料磨損不起改善作用，油只能把外來雜質從齒面上沖洗掉。若磨損微粒懸浮在油中，將起研磨劑作用，促使磨料磨損繼續發展。為了防止磨料磨損，保持潤滑油的潔凈是非常重要的。油浴潤滑選用較低粘度的，有利于磨粒沉淀。油品必須經過濾之后才能使用。要定期對潤滑系統油質進行取樣化驗，定期進行凈化。

六．總結

要使減速機高效運行，必須得有先進的潤滑技術作為保障，針對特定的摩擦副確定相應的潤滑油，進而選擇合理的潤滑方式，是減速機安全平穩運行的前提。

減速機發生故障后，在對現場詳細觀察分析，搞清楚故障情況，并保留故障遺留的實物和必要的檢測情況記錄，積極與制造廠家聯系，認真細致地分析故障原因，在想方設法迅速恢復生產和力爭把損失降到最小的原則指導下，根據實際情況制訂切實可行的處理方案。減速機齒輪斷齒故障，要將斷齒部分打掉，清除裂紋的擴展部分，并將毛剌、尖角用砂輪打圓磨光；檢查齒面嚙合情況，盡量調整到最佳狀態；酌情減負荷運行，加強狀態監測、潤滑油管理和提高維護操作水平，盡量減少啟動次數，盡快與制造廠家簽訂配件定購合同，并就下一步安裝調試達成協議。

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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷售顧問

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