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应用 | 机械设备齿轮传动润滑故障及其处理措施

本文基于齿轮传动的润滑方式,分析了齿轮传动润滑故障的成因和形式,提出了相关的预防措施,旨在为同行提供合理参考。


引言


我国很多生产型企业的生产作业都依赖于机械设备来进行,在这些机械设备的运行当中,主要依赖齿轮的传动来实现运转。所以要细致分析影响齿轮转动的各种因素,特别是润滑因素,对齿轮传动润滑的相关问题进行分析研究,才能确保齿轮的稳定传动,设备正常运行。

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1、齿轮传动润滑方式


一般来说,最为常见的齿轮润滑是采用润滑油或润滑脂来起到润滑作用。润滑的目的在于在动件的表面形成油膜结构,减少摩擦、提高设备的使用年限。

由于开式齿轮大多工作于湿润环境或多尘环境,所以对润滑油的品质也提出了更高的要求,例如需要在设备运转的过程中避免润滑油的流失,可选择具有较高粘合度和吸附性的润滑油,特殊情况下,润滑油还应具备较好的防锈效果。一般来说,齿轮运转速度较低则可采用脂润滑。而对于闭式齿轮机而言,需要结合其转速来选择润滑方式。如果 v>15 m/s,可采用喷油润滑;如果 v≤15 m/s,则选用油润滑。对于机械设备的运行而言,润滑作用可以体现在以下几个方面:

1)润滑可以有效地避免表面的磨损,提高设备机械效率,让齿轮的使用寿命得到延长。

2)可以在齿轮表面形成油膜,提高齿轮结构承受能力,避免发生摩擦,同时也可以让齿面的破坏周期得到延长。

3)润滑作用可以让震动的发生频率降低,这样不仅可以让设备的使用寿命得到延长,更可以避免出现噪声污染。

4)部分机械设备中采用了循环润滑液,这类润滑液可以将机箱内部的热量散发出去,让机箱温度降低,从而避免了设备零件的变形。

5)润滑油具有较好的附着性,避免和空气之间的直接接触,减少金属零件腐蚀。

2、润滑故障问题的成因


机械设备出现故障的成因往往是多方面的,一方面可能是由于机械设计上的缺陷,另一方面则可能是机械设备制造材料上的缺陷,此外,设备运行环境、工况也会引起设备故障。经过总结和分析可以发现,润滑故障导致的机械设备故障比例较高,常见的有齿轮传动结构、轴承结构等等,这些设备在工作过程中始终处于运动状态,如果结构设计不合理、零部件咬合度较低,或使用的材料原因,都会引起故障。设备润滑效果较差时,零部件就磨损严重,影响到加工质量,设备也会频繁发生故障,影响正常生产。


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3、齿轮润滑故障形式


3.1 运转不灵

运转不灵往往会导致较高的动力损耗。机械设备齿轮转动的过程中,对齿轮咬合度有着较高的要求,一旦出现传动件卡壳,就会导致传动失衡。在这种情况下,由于设备无法完成符合的传递,一方面能量损耗较大,另一方面整个传动失衡也会直接导致机械设备被损坏,例如振动幅度过大,就会破坏机械设备的结构。

3.2 振幅过大

振幅过大会导致出现严重的噪声,从而对环境造成影响。机械设备运行过程中,噪声污染是一项无法避免的问题,由于机械设备启动之后就会导致出现颤动,从而出现声音污染,对环境造成严重影响。这类问题大多是由于机械齿轮传动互相摩擦所导致的。所以做好齿轮润滑,也是一项能够控制噪声污染的举措。

3.3 温度过高

由于机械设备的传动是由互相之间的摩擦来实现力的传递,在长期的摩擦作用之下,就会导致摩擦部位的温度上升。局部温度过高就会导致零件的结构出现变形,导致故障。很多零件由于热胀冷缩的形变较大,就会对齿轮传动精度造成影响,这样就会导致材料强度改变,造成损坏。

3.4 油膜破裂

对机械设备故障统计结果进行分析,我们不难发现,齿轮副、涡轮副、轴承等齿轮传动零件的报废率处于较高水平。其原因在于在较高的运行温度之下,这些齿面的油膜会出现损坏,由于缺乏油膜的保护作用,所以在机械设备工作的过程中,这些部位和零部件就会出现表面磨损,甚至还会出现严重形变,从而导致机械设备的正常工作受到一定的影响。

4、机械设备润滑故障的预防措施


要想实现对机械设备润滑故障的处理,一方面要有积极的处理态度,另一方面也要提高管理控制水平。从整体的角度分析问题,找到切实有效的对策来实现机械设备的正常运转,尤其是部分容易损坏的部件要引起足够的重视。预防机械设备的润滑故障,根本对策就在于确保齿面之间的润滑状态,在齿面表面上形成完善的压力油膜结构,这样才能让机械设备的运行效率得到提升。除了全面加强设备管理和监督之外,还要提高设计水平,改良设计理念,对工艺流程进行改革,这样才能让机械设备的生产和工艺流程走向合理化。具体来说,机械设备润滑故障预防需要从以下几个方面入手:

1)在设备设计的过程中,需要基于机械设备的使用特点和环境条件来选择最为合理的结构参数,并以此为基础选择润滑装置、材料和润滑油品,确保设备在使用的过程中保持良好的润滑状态,对于部分具有特殊要求的机械设备,可以专门进行设计,提高润滑效果。


2)在设备制造的过程中,需要对机械设备原材料进行合理选择,需要考虑机械设备零件加工精度、工艺方案等等,与此同时,也需要考虑适应于动压油膜润滑形成的相关条件,这样才能更好地在设备运转过程中进行润滑处理。

3)在机械设备维修的过程中,需要进行细致观察,对于所出现的故障需要及早进行诊断,并及时排障,重视设备日常维护和保养,最大程度降低能量损耗,这样才能提高设备的利用率。除此之外,还要提高机械设备操作人员的业务素质和职业素养,从而尽早发现故障、解决故障。

4)在机械设备选购的过程中,需要考察品牌的行业信誉,不能片面地为了控制成本而降低设备选购标准。在机械设备启动后,要严格按照相关技术规范,对润滑系统工作状态进行检验。同时在传动部件选型的过程中,需要结合设备自身的条件和工作环境来进行选购。润滑油也必须保证品质,决不能采用已经变质、报废的润滑油品。

5、结语


对于机械设备的结构而言,齿轮是其中非常常见、应用非常广泛的零件,其润滑效果直接对机械设备的正常运行造成影响。在我国工业发展的历程当中,机械设备起到的作用是至关重要的,无论是应用范围还是功能都将会越来越广泛。齿轮是机械设备中的关键零件,齿轮稳定传动,才能确保机械设备正常运转,工作效率得到提升。


来源:网络