齒輪減速機故障分析?

一、齒輪減速機特征頻率分析

齒輪減速機特征頻率主要包括軸頻，齒輪的嚙合頻率，軸承的內外圈，滾動體、保持架的頻率，它們與諧頻，邊頻相結合，成為對齒輪減速機故障判定的依據。造成齒輪振動故障的主要原因如下：

（1）齒輪制造和安裝誤差引起的故障。齒輪在制造過程中存在誤差或由于裝配過程中產生的誤差，降低了齒輪的嚙合精度，導致齒輪的振動和噪聲增大，增大了齒輪的故障率，在頻譜圖上表現為嚙合頻率及其各次諧波幅值的變化。

（2）齒輪自身固有運動（工作環境）引起的故障，齒輪在嚙合過程中，齒與齒連續沖擊使齒輪產生受迫振動，產生噪聲，在頻譜圖上表現為齒輪的嚙合頻率。

（3）齒輪表面損傷故障，齒面磨損，齒輪由于齒面剝落，拉傷等缺陷發展到一定程度時，齒輪每轉 ， 圈就會相互撞擊1 次，產生明顯的沖擊現象.每一次撞擊相當于1 個脈沖激勵，脈沖響應函數為齒輪固有的衰減振動，從而構成了周期性較高頻率的沖擊振動信號，循環周期就是軸的旋轉周期，衰減振動頻率就是齒輪的固有頻率。齒面點蝕，崩齒，齒輪在嚙合過程中，尤其是因為齒輪磨損，齒隙增大時都會產生嚙合振動，振動頻率為齒輪嚙合頻率。例如：某點出現缺陷，如點蝕，崩齒’時，齒輪嚙合過程中產生短期的，加載，卸載，效應，產生幅值調整和頻率調整信號，其在頻域上表現為以嚙合頻率為中心，以軸的旋轉頻率為間距組譜線，即邊頻帶。

（4）軸彎曲，旋轉軸當出現重度彎曲時，時域中通常會明顯地出現以一定時間為間隔的沖擊振動，邊帶數量多且密集。維護與維修

（5）齒輪動不平衡，具有不平衡質量，或者偏心的齒輪在轉動過程中造成齒輪副的不穩定運行，在該不平衡力矩的激勵下，產生以調頻為主，調幅為輔的振動，將在嚙合頻率及其諧波兩側產生邊頻帶，受不平衡力的激勵，齒輪軸的旋轉頻率及其諧波的能量也有相應的增加。

（6）齒輪箱內部松動，在轉速較低的升速與降速過程中會出現突然隨機劇烈聲響，在時域圖上表現為突然大幅度斷續上升，具有較大的隨機性，齒輪齒根出現裂紋，時域表現為以齒輪旋轉頻率為頻率的沖擊脈沖散其頻域特征是以旋轉頻率處出現諧波。

二、齒輪減速機斷齒原因分析

(1)齒輪減速機齒輪斷齒部分原因是制造質量缺陷引起的。

(2)制造質量引起齒輪斷齒原因有：沒有選合適的鋼材、齒輪鑄造質量不好、淬火硬度偏低、齒輪硬度不夠易彎齒磨損、球墨化不夠、使用時長受交變應力影響會疲勞損壞等……

(3)齒輪嚙合精度對斷齒的影響不大。盡管齒輪的嚙合精度對斷齒有一定程度的影響，但對斷齒的影響程度并不大。因為齒輪的嚙合精度不夠，齒輪的接觸面不足，將會發生接觸應力增大、載荷作用不均勻等現象，但這并不是斷齒的主要原因。

(4)斷齒還有個原因是載荷過大和齒根有缺陷，輪齒的彎曲強度不夠所致。（影響彎曲強度的主要因素是作用在輪齒上載荷力的大小和齒根的缺陷程度。齒輪嚙合精度差，并不會改變輪齒上載荷力的大小和齒根的缺陷程度，只是增大了輪齒的接觸應力）。

(5)造成齒輪磨損的原因除減速機制造質量差之外，也有一些是使用中發生的問題，如：減速機缺油、采用半流體潤滑液。

(6)非正常磨損的制造質量因素有：

①齒輪材料不符合要求，造成非正常磨損；

②齒輪有砂眼、氣孔和疏松、球墨化不夠等缺陷存在；

③熱處理硬度不夠或沒有進行熱處理；

④齒輪嚙合精度、運動精度達不到要求；

⑤圓弧齒輪對中心距的誤差敏感性很大，特別是中心距的正向誤差，不僅降低了輪齒的彎曲強度，而且還增加了滑動磨損。

三、齒輪減速機常見故障分析

1.齒輪減速機齒輪點蝕與剝落由哪些原因？

a.材質、硬度和缺陷。齒輪的材質不符合要求；影響齒輪接觸疲勞強度的主要因素是熱處理后的硬度較低，無法齒輪應有的接觸疲勞強度。此外，齒表面或內部有缺陷，也是接觸疲勞強度不夠的原因之一。

b.齒輪精度較差。齒輪加工和裝配精度不符合要求，如嚙合精度、運動精度較差等。還有圓弧齒輪的殼體中心距誤差太大。

c.潤滑油不符合要求。使用的潤滑油的牌號不對，油品的粘度較低，潤滑性能較差。

d.油位過高。油位過高，油的溫升高，降低了潤滑油的粘度，破壞了潤滑性能，減少了油膜的工作厚度。

2.請簡單分析齒輪減速機串軸原因？

a.是由于斷齒使輸入軸失去軸向約束而發生串軸。

b.是中間軸上的從動齒輪與軸緊固不牢所致。在實際驅動中，往往由于從動齒輪與中間軸之間的過盈量不夠，從動齒輪相對中間軸產生軸向串動，進而使輸入軸發生軸向串動。因此，過盈量不夠是造成齒輪減速機串軸的主要原因。

c.齒輪減速機的轉向對串軸也有一定的影響。

3.請簡單分析齒輪減速機油溫過高的原因？

a.潤滑油不合格或使用時間過長。

b.潤滑油過多，不利于齒輪箱內機構散熱。

c.機件損壞。機件損壞包括齒輪點蝕嚴重，斷齒，軸承保持架、內外圈、滾珠損壞以及軸承抱死或軸變形嚴重；

d.箱體外部被雜物或灰塵覆蓋。當齒輪減速機周圍堆放東西或機體表面長期沒有清理時，有可能因雜物或灰塵的覆蓋導致齒輪減速機散熱不完全以致使油溫升高；

e.冷卻裝置堵塞或失效。冷卻裝置同齒輪減速機一樣置于灰塵較大的廠房中，如果長期工作而未清理內部的管路造成冷卻裝置堵塞或冷卻裝置壞掉時，都會引起齒輪減速機油溫升高；