機(jī)械干貨：行星齒輪減速機(jī)齒輪損壞的原因分析與解決方法

行星齒輪減速機(jī)是傳動(dòng)系統(tǒng)裝置中使用率非常高的設(shè)備，在工業(yè)和機(jī)械行業(yè)中，我們常常能看到行星齒輪減速機(jī)的身影。對(duì)于一個(gè)使用效率如此高的設(shè)備，難免會(huì)遇到齒輪損壞的問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)，齒輪損壞分為三種：斷齒、齒輪點(diǎn)蝕與剝落、齒輪磨損。

那么，這三種損壞發(fā)生背后的原因是什么？我們又該如何解決？

一． 斷齒

通常來(lái)說(shuō)，行星齒輪減速機(jī)出現(xiàn)斷齒分為疲勞折斷和過(guò)載折斷。行星齒輪減速機(jī)在工作中，輪齒多次受交變載荷作用，在齒根的危險(xiǎn)剖面上作用著彎曲疲勞應(yīng)力，在齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋，在交變的彎曲疲勞應(yīng)力作用下，疲勞裂紋逐漸擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪齒彎曲疲勞折斷；行星齒輪減速機(jī)在工作中，齒輪受到短時(shí)過(guò)載，或沖擊載荷，或輪齒嚴(yán)重磨損而減薄，都會(huì)發(fā)生過(guò)載折斷。

解決方法：

增大齒根過(guò)渡圓角半徑，盡可能減小被加工表面粗糙度數(shù)值，則可以降低應(yīng)力集中的影響，增大軸及支承的剛度，緩和齒面局部受載程度；使輪齒心部具有足夠的韌性；在齒根處進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化處理，都可以提高輪齒的抗折斷能力。

當(dāng)然，如果在作業(yè)中已經(jīng)發(fā)生了齒輪斷裂，則需要更換相同型號(hào)的新零件。

二.齒輪點(diǎn)蝕與剝落

行星齒輪減速機(jī)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，齒輪表面可能發(fā)生點(diǎn)蝕和剝落，這主要是由于齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度不足所致。這種點(diǎn)蝕和剝落與磨損的不同之處在于，金屬不是以微粒形式被磨損掉，而是以成塊的形式發(fā)生剝落，造成齒面凹坑，嚴(yán)重地破壞了齒型的正確性。

其破壞過(guò)程是：首先在齒面產(chǎn)生微小裂紋，潤(rùn)滑油進(jìn)入疲勞裂紋，再經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的嚙合作用，使裂紋不斷擴(kuò)展和延伸，潤(rùn)滑油隨著裂紋的擴(kuò)展與延伸不斷向裂紋深部充滿，直到有一小塊金屬剝落而離開(kāi)齒面。這種現(xiàn)象破壞了齒輪的正常嚙合性能。

齒面發(fā)生點(diǎn)蝕的主要原因有：

1)材質(zhì)、硬度和缺陷，齒輪的材質(zhì)不符合要求；影響齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素是熱處理后的硬度較低，無(wú)法保證齒輪應(yīng)有的接觸疲勞強(qiáng)度。此外，齒表面或內(nèi)部有缺陷，也是接觸疲勞強(qiáng)度不夠的原因之一。

2)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(yùn)動(dòng)精度較差等。還有圓弧齒輪的殼體中心距誤差太大。

3)潤(rùn)滑油不符合要求，使用的潤(rùn)滑油的牌號(hào)不對(duì)，油品的粘度較低，潤(rùn)滑性能較差。
4)油位過(guò)高，油位過(guò)高，油溫升較高，降低了潤(rùn)滑油的粘度，破壞了潤(rùn)滑性能，減少了油膜的工作厚度。

解決方法：提高齒面硬度，減小齒面粗糙度數(shù)值，盡可能采用大變位系數(shù)，增加潤(rùn)滑油的粘度和減少動(dòng)載荷，這樣可以有助于防止齒面發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。

三.齒輪磨損

機(jī)械零部件在長(zhǎng)期的使用中，都可能出現(xiàn)不同程度的磨損，行星齒輪減速機(jī)也不例外。齒輪磨損是行星齒輪減速機(jī)運(yùn)行中最常見(jiàn)的一種損壞，這種磨損發(fā)生的可能原因包括：缺油、潤(rùn)滑油中混有磨損下的金屬屑，也將引起齒面磨損；齒輪材料不符合要求，造成非正常磨損；齒輪有砂眼、氣孔和疏松、球墨化不夠等缺陷存在；熱處理硬度不夠或沒(méi)有進(jìn)行熱處理；

齒輪嚙合精度、運(yùn)動(dòng)精度達(dá)不到要求；圓弧齒輪對(duì)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(qiáng)度，而且還增加了滑動(dòng)磨損。

解決方法：

提高齒面硬度，降低表面粗糙度數(shù)值，保持傳動(dòng)裝置和潤(rùn)滑油清潔，保證潤(rùn)滑充分，在潤(rùn)滑油中加入合適的抗磨添加劑，在油箱中增加幾個(gè)磁性體，利用磁性作用吸附潤(rùn)滑液中的金屬微粒，可減少潤(rùn)滑液的金屬微粒含量。

在行星齒輪減速機(jī)中，齒輪是最為核心的部件之一，行星齒輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于齒輪嚙合的均勻性和高精度。無(wú)論是發(fā)生了哪種程度的齒輪損壞，都應(yīng)該及時(shí)修復(fù)或者更換新的齒輪，否否則會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)械傳動(dòng)。