第 1 章 齿轮箱失效比重及失效形式齿轮箱在机械设备中扮演着非常重要的角色,通常情况下,原动机输出的转 矩和转速不能直接用于执行元件执行操作,需要进行转矩放大和降低转速,通常 使用的传动设备有齿轮减速箱、带传动、链传动等,由于齿轮箱传动瞬时传动比 恒定、传动效率高、工作可靠、使用寿命长、结构紧凑、适用范围从 1W 到数万 KW 等优点,所以齿轮箱传动是机械传动系统中运用最广泛的一种传动形式.1.1 齿轮箱失效原因及比重机械设备中的齿轮箱从装配投入使用开始,除了设备维护以外,齿轮箱都需 要保持一个稳定的运行状态,长期的高负荷运转使齿轮箱的故障率非常大,在机 械设备中,造成齿轮箱故障的原因及失效比重如下表所示：齿轮箱失效原因及比重表失效原因失效比重〔%〕齿轮箱缺陷设计1240装配9制造8材料7修理4运行缺陷维护2443操作19相邻部件〔联轴器、电机〕缺陷17由此可见,齿轮箱失效主要的原因是维护和操作不当,相邻的零件故障也会 造成齿轮箱的故障,设计不合理也是严重影响齿轮箱使用的重要因素,为保证机 械设备在运行中稳定可靠,除了合理设计齿轮箱外,正确选择相邻零件、合理操 作维护是保证稳定运行的重要手段.当出现故障时,能够准确找出故障是对齿轮 箱维护的重要前提,因此,掌握齿轮箱故障诊断技术非常重要.1.2 齿轮箱失效零件及失效比重在齿轮箱中,失效的主要零件及失效比重如下表所示: 齿轮箱失效零件及比重表失效零件失效比重〔%〕齿轮60轴承19轴10箱体7紧固件3油封11由此可见,齿轮失效是造成齿轮箱失效的主要原因,由于制造误差、装配不 当或在不适当的条件〔如载荷、润滑等〕下使用,齿轮常发生损伤,从而导致机 械设备不能够用稳定运行,甚至发生生产平安事故.1.3 齿轮的主要失效形式齿轮的主要失效形式有四种：轮齿断裂、齿面磨损、齿面疲劳、齿面塑性变形.1.31 轮齿折断齿轮副在啮合传递运动时,主动轮的作用力和从动轮的反作用力都通过接触 点分别作用在对方轮齿上,最危险的情况是接触点某一瞬间位于轮齿的齿顶部, 此时轮齿如同一个悬臂梁,受载后齿根处产生的弯曲应力为最大,假设因忽然过载 或冲击过载,很容易在齿根处产生过负荷断裂.即使不存在冲击过载的受力工况, 当轮齿重复受载后,由于应力集中现象,也易产生疲劳裂纹,并逐步扩展,致使 轮齿在齿根处产生疲劳断裂.轮齿的断裂是齿轮的最严重的故障,常因此造成设备停机,在齿轮故障中, 轮齿折断概率为 41%.1.32 齿面磨损〔1〕粘着磨损 在低速、重载、...
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