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:
- 润滑油中混入杂质(如金属碎屑、粉尘),形成磨粒磨损。
- 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。
- 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:
- 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。
- 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)。
- 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。
- 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:
- 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。
- 润滑不良(油量不足、润滑油黏度太低或抗胶合性能差)。
- 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:
- 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。
- 长期使用后齿轮磨损,导致间隙逐渐增大。
- 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。
