常用减速器维护保养及常见故障预防诊断与排除的具体措施和手段.docx
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常用减速器维护保养及常见故障预防诊断与排除的具体措施和手段
常用减速器维护保养及常见故障预防、诊断与排除的具体措施和手段
【摘要】-----------------------------------------------------------------4
【关键词】-----------------------------------------------------------------4
一、概述-----------------------------------------------------------------------------4
二、齿轮减速器、行星减速器和蜗杆减速器的主要类型、特点及应用-------------------------4
（一）齿轮减速器---------------------------------------------------------------------4
（二）蜗杆减速器---------------------------------------------------------------------5
（三）行星减速器---------------------------------------------------------------------6
三、基本维护保养方法：
---------------------------------------------------------------7
（一）减速器的润滑密封---------------------------------------------------------------7
1.摩擦的类型----------------------------------------------------------------------7
2.润滑的作用：
--------------------------------------------------------------------8
3.润滑剂的选用原则----------------------------------------------------------------8
4.减速器的润滑方式----------------------------------------------------------------8
（二）轴承的润滑--------------------------------------------------------------------9
①脂润滑-------------------------------------------------------------------------10
②油润滑-------------------------------------------------------------------------10
（三）滚动轴承的密封----------------------------------------------------------------10
①接触式密封---------------------------------------------------------------------11
②非接触式密封-------------------------------------------------------------------12
四、常见故障预防、诊断与排除的具体措施和手段----------------------------------------13
（一）圆锥圆柱齿轮减速器常见故障----------------------------------------------------14
1.漏油------------------------------------------------------------------------14
2.噪音大----------------------------------------------------------------------14
3.温度高----------------------------------------------------------------------14
4.振动大----------------------------------------------------------------------15
5.观察油质，发现油质变黑变乌---------------------------------------------------15
6.从观察窗发现齿轮有折断现象--------------------------------------------------15
7.减速器啮死现象--------------------------------------------------------------15
8.轴承侧温度过高--------------------------------------------------------------15
9.主动轴转，从动轴不转--------------------------------------------------------15
（二）其他减速器常见故障------------------------------------------------------------16
五、相关内容介绍--------------------------------------------------------------------16
（一）轴-----------------------------------------------------------------------16
（二）减速器常用滚动轴承------------------------------------------------------17
（三）减速器常见螺纹连接------------------------------------------------------21
（四）减速器中常用键连接----------------------------------------------------------------------------------21
（五）常用联轴器---------------------------------------------------------------22
附表：
减速器性能比较-----------------------------------------------------------22
结束语-----------------------------------------------------------------------------28
参考文献---------------------------------------------------------------------------28
常用减速器维护保养及常见故障预防、诊断与排除的具体措施和手段
作者：
梅轩
【摘要】减速器是把机械传动中的动力机（主动机）与工作机（从动机）联接起来，通过不同齿型和齿数的齿轮以不同级数传动，实现定传动比减速并相应地增大转矩的机械传动装置该设备在我中心各厂得到广泛应用，为了提高员工对其日常维护保养及常见故障预防、诊断排除的能力，现对其作初步探讨。
本文将主要介绍如下内容：
常用减速器的类型、特点；减速器的日常维护保养；常见故障分析；相关部件（轴、轴承螺纹连接、键连接、键连接）简要介绍。
【关键词】减速器性能维护保养故障分析
一、概述
减速器是把机械传动中的动力机（主动机）与工作机（从动机）联接起来，通过不同齿型和齿数的齿轮以不同级数传动，实现定传动比减速并相应地增大转矩的机械传动装置（有时也用来增速），统称为减速器。
作为一种动传装置，拥有其本身特有的特点，充分体现了自身的优越性和价值，在造业，矿山机械等各领域内得以充分的利用。
使用时应定期对它进行维护检查，发现故障及时排除。
润滑、检查、按计划维护对减速器有非常重要的作用。
它的类型很多，这里主要讨论齿轮减速器，按其传动和结构特点来划分，这类减速器有以下几种：
（一）、齿轮减速器
其中主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。
如刮扳机上用到SEW的MC3PLSF03、M3RSF70+Fan-40-03），及DCY280-1S、DCY400-2N、DCY250-2N、NGW122-15（行星）、PFK10型减速器，胶带机用到的SEW的M2PSF60、R147DV180M4/BM32/HF、M3PH80、MC2PLSF03，及ZLY280-20-I、6JS-110、R107DM160L4、，ZSY560S-25-I型减速器等。
（二）、蜗杆减速器
主要有圆柱蜗杆减速器、圆弧面蜗杆减速器、圆锥蜗杆减速器和蜗杆-齿轮减速器。
如浓缩机提爪、仓下给煤机、绞车上用到的减速器，给煤机用到的TDA250-16-5F型平面二次包络环面蜗杆减速器等等
（三）、行星减速器
主要有渐开线行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器。
如重型刮板机、斗提机、手选带、压滤机小刮板上用到NGW92-11、NGW62-11、NGW-J42-12、NGW112-11、NGW92-22型减速器，用到的HNW35B-20星轮减速器，煤泥刮板机电动平板闸门用到XWED63摆线针轮减速器等等。
二、齿轮减速器、行星减速器和蜗杆减速器的主要类型、特点及应用
（一）齿轮减速器
齿轮减速器的特点是效率及可靠性高，传动比恒定，圆周速度及效率范围广，工作寿命长、维护简便。
因而应用范围很广。
齿轮减速器按其减速齿轮的级数可分为单级、两级三级和多级的，按其轴在空间的布置可分为立式和卧式的，按其运动简图的特点可分为展开式和分流式等。
单级圆柱齿轮减速器为了避免外廓尺过大，其最大传动比一般为Imax=5-8。
当i>8时，就应采用两级的圆柱齿轮减速器。
两级圆柱齿轮减速器的应用最广，常用于i=8-50。
高、低速级的中心距总和aξ=250-400mm的情况下，其运动简图可以是展开式，分流式或同轴式的。
展开式的两级圆柱齿轮减速器是两级减速器中最简单，应用最广泛的一种。
它的齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生弯扭变形中。
载荷在齿宽上分布不均匀。
因此轴应设计得具有较大的刚度。
并使齿轮输入或输出端，一般用在中心距离总和aε≤1700mm的情况下。
分流式两级圆柱齿轮减速器有高速级分流及低速级分流两种。
根据使用经验，两者中以及高速级分流时性能较好。
所以，在实际中也比低速级分流者应用更广。
分流式减速器的外伸轴位置可由任意一边伸出，便于进行机器的总体配置。
分流级的齿轮均做成斜齿，一边右旋，另一边左旋，以低消轴向力。
这时，应使其中的一根轴能作稍许轴向游动，以免卡死齿轮。
三级圆柱轮减速器通常用于i=50-500及中心距总和dξ≤5000mm的情况下，它可以做成展开式。
分流式的分流级应是中间级。
以期同时改善轴的刚性较差的高速级传动及受力最大的低速级的传动中轮齿上的载荷集中现象。
对于上述各类齿轮减速器，究竟采用卧式或立式，则视传动组合的方便与否而定。
单级圆锥齿轮减速器及两级圆锥——圆柱齿轮减速器用于需要输入轴与输出轴成90°配置的传动中。
当传动比不大（i=1-5）时，采用单级圆锥齿轮减速器；当传动比较大时，则采用两级（i=6-35）或三级（i=35-208）的圆锥——圆柱齿轮减速器，由于大尺寸的圆锥齿轮较难精确制造。
因而总是把圆锥齿轮传动作为圆锥——圆柱齿轮减速器的高速级（载荷较小），以减小其尺寸，便于提高制造精度。
两平行轴圆柱齿轮减速器
（二）、蜗杆减速器
蜗杆减速器的特点是在外廓尺寸不大的情况下，可以获得大的传动比；工作平稳，噪音较小，但效率较低，易磨损发热；其中应用最广的是单级蜗杆减速器，两级蜗杆减速器则应用较少。
单级蜗杆减速器根据蜗杆的位置可分为上蜗杆，下蜗杆及倒侧蜗杆三种，单级蜗杆减速器常用的传动比i=10-70。
蜗杆蜗轮机构正确条件：
蜗杆的轴面模数Mai和轴面压力角at1与蜗轮的端面模数Mt2和端面压力at2分别相等。
上述蜗杆配置方案的选取，亦视传动装置组合的方便而定。
选择时，应尽可能地选用下蜗杆的结构，因为此时润滑脂滑和冷却问题均易解决。
同时蜗杆轴承的润滑也很方便。
当蜗杆的圆周速度大于4-5m/s，为了减少搅油和飞溅时损耗的功率可采用上蜗杆结构。
两级蜗杆减速器结构尺寸紧凑。
常用于传动比很大的地方（一般为i=100-4000）,但其效率较低。
当低速级的中心距为高速级的二倍时，可得到各级蜗杆传动大致为等强度的结构。
（三）、行星减速器
传动效率可以很高，单级达96-99%；传动比范围广；传动功率可从12W-50000W；承载能力大；工作平稳；体积和重量比普通齿轮蜗杆减速器小的多，结构复杂，制造精度要求高，广泛应用于要求结构紧凑的传动中。
行星齿轮减速器属于周轮轮系传动。
由于在周转转系中，其行星轮的运动不是绕定轴的简单传动。
因此，其传动比的计算不能像确定定轴轮系那样，直接以简单的齿数比形式来表示。
周转轮系与定轴轮系的根本区别在于周转轮系中有一个传动的系杆，因此使行星轮即自转又公转。
如果能够设法使系杆因定不动，周转轮系就可以转化成一个定轴轮系。
为此，假如给整个轮子上加一个公共的角速度-Wh,根据相对运动原理可知。
各构件之间的相对运动关系并不改变。
但此时系杆的角速度变成Wh-Wh=0,即系杆静止不动。
于是，周转轮系就转化为一假想的定轴轮系，称其为原周转轮系的转化机构。
在周转轮系中，当给整个轮系加上公共角速度-Wh后，其各构件的角速度变化情况如表所示。
构件代号
原有角速度
在转化机构中的角速度（即相对于系杆的角速度）
1
W1
W
=W1-Wh
2
W2
W
=W2-Wh
3
W3
W
=W3-Wh
H
Wh
W
=Wh-Wh=0
表中W
W
W
W
分别表示在转化机构中齿轮1、2、3及系杆h相对于系杆h的角速度。
由表可见，W
所以上述周转轮系己转化成为的定轴轮系。
因此，该转化机构的传动比就可以按照，定轴轮系传动比的计算方法来计算，通过对该转化机构传动比的计算，即可得到周转轮系中各构件的真实角速度，进而求得其中任意两构件的传动比。
i
≠iGK,iGK为转化机构中G，K两轮角速度之比（即W
/W
），其大小及正负号按定轴轮系传动比的计算方法确定；而不是定周转轮中G、K两轮的绝对角速度之比（即WG/WK），其大小及正负号须按式经计算后求出。
只有两轴平行时，两轴的转速才能代数相加，故式只适用于齿轮G、K和系杆H轴线平行的场合。
式也适用于由锥齿轮组成的周转轮系。
不过，两太阳轮和系杆的轴线必须平行，且转化机构的传动比的正负号必须用在箭头的方法来确定。
对于由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成的混合轮系。
由于整个轮系不可能转化成一个定轴轮系，所以不能只用一个公式计算。
计算时，首先要把混合轮系中的定轴轮系和各个单一的周转轮系划分开来。
然后分别按不同的方法计算传动比，最后根据混合轮系的联系条件再联合求解。
计算混合轮系传动比的关键在于划分轮系。
即对于一个轮系，如何正确判定它是定轴轮系，还是混合轮系，又在混合轮系中，为何正确判定哪一部分是定轴轮系。
哪一部分是周转轮系。
如前所述，周转轮系的特点是具有几何轴线，不固定的行星轮。
所以一般的判断方法为：
先根据轮系主动轮到从动轮的传动路线，查看有无行星轮。
若无行星轮，则必为定轴轮系，如有行星轮，然后再找到支持行星轮运动的系杆（注意：
系杆的形状不一定是杆状），以及与行星轮相啮合的所有太阳轮。
每一系杆连同系杆上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮。
即为一基本周转轮系，将各个基本的周转轮系找出后，剩余的便是定轴轮系。
行星减速器
三、基本维护方法：
（一）、减速器的润滑
1.摩擦的类型
机械零部件的接触表面之间尽管经过精细加工，但微观上仍是凹凸不平的。
因此，在相对运动过程中，接触表面现象不可避免会产生摩擦。
按接触表面润滑情况，摩擦可分为干摩擦，液体摩擦和边界摩擦等几种类型
（1）干摩擦一般金属表面直接接触不加入任何润滑剂时产生的摩擦，称为干摩擦。
其摩擦因数约0.1-1.5，伴随有较大的摩擦功耗和严重的磨损，在机械零件接触中不允许出现干摩擦。
（2）液体摩擦相互接触的机械零件之间加入润滑剂后，在摩擦表面间形成一层油膜，则可大大减小其摩擦。
如果润滑油膜完全把两接触面隔开，则形成液体摩擦，其摩擦因数约为０.０１－０.００１。
此时，固体界面之间的摩擦被润滑油腊内流动分子间的内摩擦所取代。
所以摩擦因数显的降低。
（3）边界摩擦如果润滑油膜不能将两接触表面完全隔开，这时的润滑状态称为边界摩擦。
此时，吸附于金属表面现象的一层油膜在润滑中起主要作用。
其摩擦因数约为0.05-0.20，在边界摩擦中，润滑剂的油性是减小摩擦的决定因素。
摩擦表面若有固体润滑膜，摩擦因数约为0.03-0.20。
综上所述，液体摩擦是最理想的情况。
在一般情况下，摩擦表面多处于干摩擦和边界摩擦的混合状态，称为混合摩擦。
2.润滑的作用：
（1）减磨作用减轻零件表面的摩擦，磨损和减少机械的功率损耗
（2）降低温升作用一方面是减小摩擦使发热量量减少；另一方面是润滑油流过摩擦表面带走摩擦产生的一部分热量。
（3）清洗作用润滑油流过摩擦表面时，带走磨损落下的金属细屑和污物。
（4）防锈作用吸附于零件表面的油膜，可保护零部件表面免遭锈蚀。
（5）密封
（6）缓冲分散负荷
（7）动能传递
3.润滑剂的选用原则
在设备事故中，因润滑不当而造成的事故占很大的比重，其中润滑剂选择不当是一个重要因素。
下面简要说明选用润滑剂的基本原则：
（1）载荷大时宜选用粘度或稠度大的润滑油或脂，粘度强度越高，承载能力越大。
（2）转速高时宜选用粘度或稠度低的润滑油或脂，以避免过大的运动阻力和发热。
（3）工作温度高时宜选用粘度或稠度大的润滑油或脂，以保证在工作温度下要求的粘性。
总之，重载，低速和高温选用粘度或稠密度大的润滑剂，轻载、高速和低温宜于选用粘度或稠密度小的润滑剂；在实用中，不少机器的润滑剂量是根据使用经验来确定的。
前几项原则并非一成不变，不应机械照搬。
4.减速器的润滑方式
闭式减速器大多采用浸油润滑，即将齿轮、蜗杆或蜗轮等传动零件浸入油中，当传动零件回转时，沾在上面的油被带到啮合表面进行润滑。
这种润滑方式适用于齿轮圆周速度，蜗杆（下置）圆周速度的传动。
油池深度即要保证轮齿啮合处的充分润滑又应避免搅动的功率损耗过大。
传动件的浸油深度，对于圆柱齿轮和蜗轮（或蜗杆）以一齿高为宜，但不小于10mm；对于圆锥齿轮，应使油浸到整个齿宽；对于多级传动，当高速级传动件侵油深度为一个齿高时，低速级传动件浸油深度还更深些，但不能越过（1/3-1/6）分度圆半径。
当传动零件的圆周速度超过上述标准时，可采用喷油润滑（即由液压泵以一定的压力借喷嘴将润滑油喷到轮齿的啮合面上。
润滑油的选择：
齿轮传动可根据下表来选择润滑油的粘度，根据查得的粘度，即可由机械设计手册选定润滑油的牌号。
滑动速度Vs/（m-s-1）
<1
<1
<1
>5-10
>10-15
>15-25
>25
工作条件
重载
重载
中载
－
－
－
－
粘度/（mm2.s-1）（V40℃）
1000
680
320
220
150
100
68
润滑方法
油浴
油浴成喷油
压力喷油润滑及其压力、（N.mm－２）
0.07
0.2
0.3
闭式蜗杆传动的润滑油粘度可根据相对滑动速度和载荷类型选取见下表
齿轮材料
强度极限
6B/MDa
圆周速度V/（m.s-1）
<0.5
0.5-1
1-2.5
2.5-5
5-12.5
12.5-25
>25
运动粘度/（mm2.s-1）（V40℃）
塑料、铸铁、青铜
－
350
220
150
100
80
55
－
钢
450-1000
500
350
220
150
100
80
55
1000-1250
500
500
350
220
150
100
80
渗碳或表面淬火的钢
1250-1580
900
500
500
350
220
150
100
（二）、轴承的润滑
轴承可采用油润滑和脂润滑两种润滑方式，主要根据轴承的内径d与转速n之积即dn值进行选择。
适用于脂润滑和油润滑的dn值界限
轴承类型
dn（104mm,r,min-1）
（脂润滑）
dn（104mm,r,min-1）（油润滑）
油浴
滴油
喷油（循环性）
油雾
深沟球轴承
16
25
40
60
>60
调心球轴承
16
25
40
角接触球轴承
16
25
40
60
>60
圆柱滚子轴承
12
25
40
60
>60
圆锥滚子轴承
10
16
23
30
调心滚子轴承
8
12
25
推力球轴承
4
6
12
15
①脂润滑当轴承速度较低时，一般采用脂润滑。
此方法结构简单，易于密封。
润滑脂在装配填入轴承内，填入量不易过多，一般填满轴承空隙的确良1/3-1/2为宜，更换润滑脂的周期可依据表确定。
dn（104mm,r,min-1）
50000
100000
200000
300000
400000
加脂周期/月
36
18
6
2
1
填脂时，可拆去轴承盖，也可不拆轴承盖而采用填加脂润滑装置。
如旋盖式油杯，压注油杯。
为避免油池中的油进入轴承内稀释润滑脂，在轴承内侧需加一封油环，它可利用离心力甩掉聚集在环面上的油和杂质，密封效果好。
②油润滑当轴承速度较高时，应采用油润滑。
若减速器传动零件的圆周速度V≥2m/s，一般可利用传动零件进行飞溅式润滑，将减速器内的润滑油直接溅入轴承或经箱体剖分面上的油沟流到轴承中进行润滑。
为此，应在箱体剖分面上开输油沟，并在端盖上开缺口。
还应将箱盖剖分面内壁边缘处制成倒角，以保证飞溅到箱盖内壁上的油能顺利流入油沟并进入轴承进行润滑。
为防止齿轮啮合处的热油和杂质进入轴承，有时可在轴承内侧加挡油环。
（三）、滚动轴承的密封
为防止外界环境中的灰尘，杂质及水汽渗入轴承。
并防止轴承内的润滑油脂外漏，应在减速器外伸轴端的端盖轴孔内装置密封件，密封装置可分接触式及非接触式两大类。
轴承密封方法的选择与润滑剂的种类，工作环境，温度以及密封表面的圆周速度有关。
减速器滚动轴承常用的密封形式：
①接触式密封
a毛毡圈密封脂润滑要求环境清洁的轴，圆周速度不大于4-5m/s，工作温度不超过90℃。
b唇形密封圈密封脂或油润滑，轴的圆周速度V<7m/s，工作温度范围为-40-100。
密封圈用皮革，塑料或耐油橡胶制成。
有的有金属骨架，有的没有骨架。
密封圈是标准件。
②非接触式密封
如迷宫式密封，适用于脂或油润滑。
工作温度不高于密
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