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机械干货:行星齿轮减速机齿轮损坏的原因分析与解决方法

浏览数量: 27     作者: 合纵重工     发布时间: 2023-11-17      来源: 本站

行星齿轮减速机是传动系统装置中使用率非常高的设备,在工业和机械行业中,我们常常能看到行星齿轮减速机的身影。对于一个使用效率如此高的设备,难免会遇到齿轮损坏的问题。总的来说,齿轮损坏分为三种:断齿、齿轮点蚀与剥落、齿轮磨损。



那么,这三种损坏发生背后的原因是什么?我们又该如何解决?




一. 断齿



通常来说,行星齿轮减速机出现断齿分为疲劳折断和过载折断。行星齿轮减速机在工作中,轮齿多次受交变载荷作用,在齿根的危险剖面上作用着弯曲疲劳应力,在齿根处产生疲劳裂纹,在交变的弯曲疲劳应力作用下,疲劳裂纹逐渐扩展,最终导致轮齿弯曲疲劳折断;行星齿轮减速机在工作中,齿轮受到短时过载,或冲击载荷,或轮齿严重磨损而减薄,都会发生过载折断。

解决方法:


增大齿根过渡圆角半径,尽可能减小被加工表面粗糙度数值,则可以降低应力集中的影响,增大轴及支承的刚度,缓和齿面局部受载程度;使轮齿心部具有足够的韧性;在齿根处进行适当的强化处理,都可以提高轮齿的抗折断能力。



当然,如果在作业中已经发生了齿轮断裂,则需要更换相同型号的新零件。


二.齿轮点蚀与剥落



行星齿轮减速机在长期的运行过程中,齿轮表面可能发生点蚀和剥落,这主要是由于齿轮的接触疲劳强度不足所致。这种点蚀和剥落与磨损的不同之处在于,金属不是以微粒形式被磨损掉,而是以成块的形式发生剥落,造成齿面凹坑,严重地破坏了齿型的正确性。



其破坏过程是:首先在齿面产生微小裂纹,润滑油进入疲劳裂纹,再经过多次反复的啮合作用,使裂纹不断扩展和延伸,润滑油随着裂纹的扩展与延伸不断向裂纹深部充满,直到有一小块金属剥落而离开齿面。这种现象破坏了齿轮的正常啮合性能。


行星齿轮减速机损坏



齿面发生点蚀的主要原因有:


1)材质、硬度和缺陷,齿轮的材质不符合要求;影响齿轮接触疲劳强度的主要因素是热处理后的硬度较低,无法保证齿轮应有的接触疲劳强度。此外,齿表面或内部有缺陷,也是接触疲劳强度不够的原因之一。


2)齿轮精度较差,齿轮加工和装配精度不符合要求,如啮合精度、运动精度较差等。还有圆弧齿轮的壳体中心距误差太大。


3)润滑油不符合要求,使用的润滑油的牌号不对,油品的粘度较低,润滑性能较差。
4)油位过高,油位过高,油温升较高,降低了润滑油的粘度,破坏了润滑性能,减少了油膜的工作厚度。



解决方法:提高齿面硬度,减小齿面粗糙度数值,尽可能采用大变位系数,增加润滑油的粘度和减少动载荷,这样可以有助于防止齿面发生疲劳点蚀。


三.齿轮磨损



机械零部件在长期的使用中,都可能出现不同程度的磨损,行星齿轮减速机也不例外。齿轮磨损是行星齿轮减速机运行中最常见的一种损坏,这种磨损发生的可能原因包括:缺油、润滑油中混有磨损下的金属屑,也将引起齿面磨损;齿轮材料不符合要求,造成非正常磨损;齿轮有砂眼、气孔和疏松、球墨化不够等缺陷存在;热处理硬度不够或没有进行热处理;


齿轮啮合精度、运动精度达不到要求;圆弧齿轮对中心距的误差敏感性很大,特别是中心距的正向误差,不仅降低了轮齿的弯曲强度,而且还增加了滑动磨损。


解决方法:


提高齿面硬度,降低表面粗糙度数值,保持传动装置和润滑油清洁,保证润滑充分,在润滑油中加入合适的抗磨添加剂,在油箱中增加几个磁性体,利用磁性作用吸附润滑液中的金属微粒,可减少润滑液的金属微粒含量。



在行星齿轮减速机中,齿轮是最为核心的部件之一,行星齿轮设计的关键在于齿轮啮合的均匀性和高精度。无论是发生了哪种程度的齿轮损坏,都应该及时修复或者更换新的齿轮,否否则会严重影响机械传动。



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