减速机齿轮磨损、断齿、齿面胶合或啮合间隙过大 / 过小

减速机齿轮磨损、断齿、齿面胶合胶合以及啮合间隙过大 / 过小是减速机齿轮传动中常见的失效形式,其产生原因、危害及预防措施如下:

一、齿轮磨损

  • 表现:齿面金属被逐渐磨去,齿厚减薄、齿形畸变,导致啮合精度下降,伴随噪音和振动增大。
  • 常见原因
    1. 润滑油中混入杂质(如金属碎屑、粉尘),形成磨粒磨损。
    2. 润滑不良(油量不足、油膜强度不够),齿面直接接触产生滑动摩擦磨损。
    3. 长期低速重载运行,齿面接触应力过大,出现疲劳磨损。
  • 危害:传动效率降低,可能引发齿面胶合或断齿。
  • 预防措施
    • 定期更换清洁的润滑油,确保油位正常,选用符合规格的润滑油(如极压齿轮油)。
    • 安装过滤器,防止杂质进入齿轮箱。
    • 避免长期过载或低速重载运行。

二、断齿

  • 表现:齿轮齿部整体或局部断裂(常见于齿根处),传动突然失效,伴随剧烈异响。
  • 常见原因
    1. 短期过载或冲击负载(如启动瞬间负载过大、设备卡滞),齿根应力超过材料强度极限。
    2. 齿根处存在加工缺陷(如刀痕、裂纹),或热处理不当(硬度不足、存在内应力)。
    3. 长期疲劳磨损导致齿厚过薄,齿根应力集中处产生疲劳裂纹,逐步扩展至断裂。
    4. 啮合间隙过大,运行时产生冲击载荷,加剧齿根损伤。
  • 危害:直接导致传动中断,可能损坏其他关联零件(如轴承、轴)。
  • 预防措施
    • 避免过载和冲击负载,选型时预留足够的扭矩余量。
    • 确保齿轮加工精度(尤其是齿根圆角过渡)和热处理质量。
    • 定期检查齿面磨损情况,及时更换老化齿轮。

三、齿面胶合

  • 表现:齿面局部高温导致金属熔融粘连,啮合时粘连处被撕裂,形成不规则的凹坑或划痕(呈 “撕裂状”)。
  • 常见原因
    1. 高速重载运行时,齿面接触区温度过高,润滑油膜破裂,金属直接接触并熔融。
    2. 润滑不良(油量不足、润滑油黏度太低或抗胶合性能差)。
    3. 啮合间隙过小,齿面接触压力过大,摩擦生热加剧。
  • 危害:齿面严重损坏,传动噪音和振动剧增,短期内可能导致齿轮失效。
  • 预防措施
    • 选用抗胶合性能优良的润滑油(如含极压添加剂的齿轮油)。
    • 控制运行负载和转速在额定范围内,避免高速重载叠加。
    • 保证啮合间隙合理,降低齿面接触应力。

四、啮合间隙过大 / 过小

  • 表现
    • 间隙过大:齿轮啮合时产生冲击,噪音和振动增大,传动精度下降(如反转时有滞后)。
    • 间隙过小:齿面接触过紧,摩擦生热增加,易导致齿面胶合或磨损加剧。
  • 常见原因
    1. 齿轮加工精度不足(如齿厚偏差过大)或安装时轴线平行度 / 同轴度误差超标。
    2. 长期使用后齿轮磨损,导致间隙逐渐增大。
    3. 装配时未按规定调整间隙(如锥齿轮、蜗轮蜗杆需手动调整侧隙)。
  • 危害
    • 过大:加剧齿面冲击磨损,缩短齿轮寿命,甚至引发断齿。
    • 过小:导致齿面过热、胶合,可能造成齿轮卡滞。
  • 预防措施
    • 确保齿轮加工和安装精度(控制轴线平行度、齿侧间隙在设计范围内)。
    • 定期检查间隙变化,磨损严重时及时更换齿轮。
    • 对于可调整间隙的结构(如蜗杆蜗轮),按说明书定期校准。