機械設備齒輪傳動潤滑故障分析及預防措施

黃杰

摘 要：本文從機械設備齒輪傳動的潤滑、故障常見形式、引起故障的原因及設備潤滑預防措施等方面探析了齒輪潤滑的關鍵因素。

關鍵詞：齒輪傳動；潤滑

1.齒輪傳動的潤滑

1.1齒輪傳動的潤滑方式

開式齒輪一般用潤滑油或潤滑脂定期由人工加油潤滑。開式齒輪速度較低，載荷大，工作環(huán)境多塵且可能有水分，為維持一定的潤滑油膜，避免流失，常選用粘度高（215—650cSt100oC）、吸附性好、防銹性好的瀝青質開式齒輪油，也稱作脂潤滑。閉式齒輪的潤滑方式根據(jù)節(jié)圓圓周速度v的大小來決定。一般v≤15m/s時采用油浴潤滑，v>15m/s時采用噴油潤滑。

1.2減速機的潤滑作用

（1）減少相對運動表面的磨損，提高效率，延長使用壽命。

（2）促使齒合面間動壓油膜的形成，以油膜作為載體，提高承受能力。

（3）潤滑油膜的形成，可以防止金屬表面的塵埃直接接觸，減少應力集中，延緩齒面破壞。

（4）浸油潤滑特別是循環(huán)潤滑液能夠散發(fā)出去，可以排除因箱體溫度過高而產生的種種故障。

（5）潤滑良好，可以減少震動和沖擊，潤滑液可以減少機體損壞，降低噪聲污染等。

（6）潤滑劑一般油性較好，可以防止金屬表面的腐蝕，能夠保護金屬零件表面光澤和耐用?？傊?，潤滑的作用是能使傳動件表面之間能夠形成理想的動壓油膜起到承受負荷，減少摩擦、磨損，提高轉動效率減少動力消耗，延長使用壽命的良好效果。

2.潤滑故障的常見形式

機械設備發(fā)生的故障有多種形式，例如：軸承磨損、箱體裂縫、螺釘切斷、聯(lián)軸節(jié)損壞、表面腐蝕等，而Z常見的潤滑故障大體歸納為以下幾種形式。

2.1運轉不靈，動力損耗大

機械設備在工作過程中，傳動件常常會出現(xiàn)卡住，斷續(xù)運轉和運轉不均勻等現(xiàn)象，在這種情況下，設備無法正常的傳遞負荷、傳遞運動且能量損耗又特別大。

2.2振動大，噪聲高，環(huán)境污染嚴重

機械設備啟動后，有時還會產生較大的顫動現(xiàn)象，在這種情況下，嚴重污染環(huán)境，使生產現(xiàn)場失去安全感，影響生產。

2.3溫度過高，熱變形大，引起損壞

減速機部件工作一段時間后，箱體內油溫急劇上升，有時還會冒煙，漏油現(xiàn)象嚴重，在這種情況下，由于箱體內溫度過高，有些零件會融結產生故障，有些零件熱變形大，精度會出現(xiàn)下降，會出現(xiàn)異常損壞，還會降低材料強度，引起破壞。

2.4齒輪副等主要零件，如果在齒合面間的油膜破裂，齒面失效

減速機部件在工作過程中，各種零件均有損壞的可能，但出現(xiàn)幾率Z高，因損壞而報廢的零件，是這些齒輪副，渦輪副，軸承等齒合傳動關鍵零件了，它們在惡劣的工況條件下，齒合面間無法形成良好油膜或形成了又很快破壞了，因此，齒輪副、渦輪副、軸承表面就會出點蝕、膠合、塑性形變、嚴重磨損、沖擊斷裂熔焊等齒面失效形式，使機械設備不能正常工作。

3.引起潤滑故障的原因

機械設備的故障形式有多種，產生的原因是錯綜復雜的，并由許多因素決定，與設計、加工、使用有密切聯(lián)系，但不少學者專家認為：機械設備的故障、傳動件的失效，盡管原因好多，但80%的故障與潤滑油不良有關。例如：齒輪傳動、渦輪傳動、軸承等，組成零件的材料大多數(shù)是不同的金屬材料組合而成。工作過程中，始終處于相對運動狀態(tài)，擔負著傳遞載荷，傳遞運動的任務。如果設計不合理、精度不能保證、間隙控制不合適、材料低劣或選配不當、潤滑劑性能差或選用不合理等，再加上工況條件惡劣等客觀因素，齒面見沒有形成良好的動壓油膜，或形成后又很快破裂了，潤滑狀態(tài)欠佳，使金屬處于直接接觸的摩擦狀態(tài)，應力集中嚴重，摩擦磨損嚴重，能耗、發(fā)熱大。因而，使齒面損壞，造成惡行循環(huán)不斷出現(xiàn)故障，甚至使零部件報廢，設備損壞。

4.預防措施及設備

治理機械設備的潤滑故障，要有積極的態(tài)度，加強全面管理，一定要從整個系統(tǒng)來分析問題，采取可行的預防措施，對于關鍵而又易損的部件更要引起足夠的重視，其根本對策就是在齒合面和摩擦副之間，千方百計創(chuàng)造良好的潤滑狀態(tài)，建立理想的動壓油膜。只有這樣，才能預防和減少故障，提高效率和效益。除加強全面設備管理監(jiān)督使用外，還要加強設計觀念的更新，不斷引起新理論，新技術，?系統(tǒng)工程來考慮諸問題。

（1）在設計時選用的結構、參數(shù)、潤滑裝置、材料及潤滑油品等，都需要根據(jù)機械設備作用特點和環(huán)境條件來確定，保證或盡可能使傳動件在工作過程中具有良好的潤滑狀態(tài)。

（2）制造時，零件的加工精度，工藝方案裝配等，也需要考慮盡可能促進和滿足動壓油膜潤滑的形成。

（3）在使用維修時要多觀察，多做早期故障診斷，及時排除故障，加強設備的維修保養(yǎng)，使能量損耗降低到Z小程度，把機械設備的利用率提高到Z高程度。

（4）購置機械設備時，要謹防劣質產品；啟動設備時，要按規(guī)定嚴格檢驗潤滑系統(tǒng)的工作狀態(tài)；在傳動部件，不能采用變質報廢潤滑油或潤滑脂等。

5.結語

加強設備的科學管理，對機械設備的引進、安裝、運行、日常維護檢修進行全過程的質化、量化管理，確保其設計合理、精度有保障、間隙控制合適、材料優(yōu)質、潤滑及密封良好，保證設備在Z佳工況下工作。

來源：《企業(yè)文化·下旬刊》2015年4期