蜗轮蜗杆减速机的失效形式及磨损原因

 蜗轮蜗杆减速机的失效形式及磨损原因

蜗轮蜗杆减速机具有传动比大，输出转矩大的特点，被广泛应用在各式机械的传动系统中。由于工作环境差，减速机中蜗轮容易受到损害和出现故障，而蜗轮失效是诱发减速机故障的重要原因，其中齿形变化是导致蜗轮失效的一个重要因素。一旦减速机发生故障，将会导致意外事故，造成经济损失，对于大型机械来说，停机维修损失。因此迫切需要研究一种诊断减速机蜗轮齿形变化故障的方法，实时监测减速机的工作状况，及时发现问题，及时维修，降低经济损失。

齿形变化是指蜗轮齿形严重偏离理想的齿廓线。蜗轮的失效形式中，凡是因蜗轮齿形变化造成的故障，从蜗轮故障诊断的角度出发，由于其振动信号特征基本相同，在蜗轮故障诊断中，统称齿形变化故障。齿形变化可能是在使用中产生的，也可能是在制造或安装过程中产生的。

减速机蜗轮出现齿形变化故障时，会产生以啮合频率为载波频率，以蜗轮轴转频为调制频率的啮合频率调制现象，由于齿形变化故障一般不产生大的冲击振动，能量小，所以调制频率的边频带少。当齿形变化特别严重时，由于激振能量较大，激励起蜗轮固有频率，出现以蜗轮各阶固有频率为载波频率，蜗轮所在轴转频为调制频率的蜗轮共振频率调制。

齿轮传动是机械中较重要的传动方式之一，对机械运转起着至关重要的作用。为避免齿轮在工作中产生磨损而损坏，需要用润滑剂(工业齿轮油)将其工作面隔开，以保持齿轮机构的工效和延长使用寿命。填加齿轮润滑油是齿轮正常运转的条件，润滑不当或润滑油质量不高都将引起齿轮失效。34%的机器故障是由于润滑不足所致，另外有19.6%是由于润滑不当导致的。实践证明，采用的润滑材料和润滑技术，可以地提高齿轮的传动效率，减小齿轮磨损，机械设备可以在苛刻的条件下而稳定地工作。所以，提高齿轮润滑技术具有重要的意义。

经过半个多世纪的发展，润滑油润滑性能从原来靠自身性能发展到通过添加剂来提高其性能，再到油品的“三化”(即化、低茹化和通用化)和可降解的润滑油。润滑油每发展到一个阶段，油的性能就有一次大幅度的提高，油品种类也由单一到多样化。润滑油的发展变化，使得润滑问题引起的机械故障降低，从而延长了机械设备的寿命。齿轮的使用正朝着高速、重载、小体积和的方向发展.有的高转速齿轮的转速可达150m/s以上，功率也可以达到85000 kW以上，对于轧钢机用齿轮齿面负荷可达16000kg/c㎡。近年来，非常重视合成齿轮润滑技术，并将其作为提高齿轮承载能力与使用寿命的措施.以合成润滑油脂代替的矿物油脂，可使齿轮的使用寿命大幅度提高。

齿轮传动的主要失效方式是磨损(包括磨料磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损)。导致磨损的常见原因，是润滑不良。具体情况有：①油品承载能力不够，保护不了金属表面。②温升过高，导致油品变稀，吸附强度下降，油膜脱落；油品氧 化速度过快，缩短润滑油的使用寿命。③油品维护不好，污染严重(油中混入沙尘、磨屑、水分等污染物)，导致齿轮产生磨料磨损；油品劣化，使油品丧失的润滑性能。可见，润滑剂和润滑技术对齿轮传动的重要性。润滑油是一种并且应用广泛的润滑剂。

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