Давайте рассмотрим различные факторы, которые могут привести к появлению питтинга и отслаиванию шестерен:
a. Материал, твердость и дефекты
b. Плохая точность передачи
c. Недостаточное количество смазочного масла
d. Высокий уровень масла
Понимая эти факторы и регулярно проверяя и обслуживая редуктор, вы сможете снизить риск возникновения точечного износа и отслоения шестерен, обеспечив бесперебойную и эффективную работу редуктора вашего экскаватора.
Ответ: a. Это происходит из-за сломанного зуба, в результате чего входной вал теряет осевое ограничение, что приводит к перекосу вала.
b. Причина - ослабление зацепления между ведомой шестерней на промежуточном валу и валом. В реальной трансмиссии часто из-за недостаточного зацепления между ведомой шестерней и промежуточным валом ведомая шестерня производит осевое смещение относительно промежуточного вала, что в свою очередь вызывает осевое смещение входного вала. Таким образом, недостаточное взаимодействие является основной причиной заедания вала коробки передач.
c. Рулевое управление коробки передач также оказывает определенное влияние на серийный вал.
Ответ: a. Смазочное масло не соответствует требованиям или используется слишком давно.
b. Избыток смазочного масла не способствует отводу тепла от механизма коробки передач.
c. Поврежденные детали. Механические повреждения включают в себя сильную точечную коррозию шестерен, поломку зубьев, повреждение сепараторов подшипников, внутренних и наружных колец, шарикоподшипников, а также сильную блокировку подшипников или деформацию вала;
d. Внешняя сторона коробки покрыта мусором или пылью. Если вокруг редуктора скапливаются вещи или поверхность корпуса долго не очищается, возможно, что покрытие из мусора или пыли может привести к неполному отводу тепла от редуктора, что приведет к повышению температуры масла;
e. Охлаждающее устройство заблокировано или неисправно. Охлаждающее устройство, как и коробка передач, находится в пыльном заводском здании. Если внутренние трубопроводы долгое время не очищаются, а устройство охлаждения заблокировано или повреждено, это приведет к повышению температуры масла в коробке передач;
Нормальное техническое обслуживание включает в себя:
К распространенным неисправностям относятся:
Редуктор экскаватора сильно вибрирует; 2. Шум; 3. Высокая температура масла; 4. Утечка масла; 5. Повреждение шестерен; 6 серийных осей; 7. Разбитые подшипники.
3.1 Установка и регулировка
a. Чтобы обеспечить точность сборки редуктора, не следует запускать машину во время установки и не повредить уплотнительный клей. Антикоррозийную смазку на поверхности редуктора можно проверить, открыв крышку смотрового люка или промыв керосином (дизельным топливом).
b. Между редуктором и двигателем или узлом могут использоваться эластичные муфты, зубчатые муфты или другие нежесткие муфты.
c. Редуктор должен быть установлен устойчиво и прочно, а регулировочная прокладка основания должна быть прочно вырезана (с использованием стальных прокладок). Отклонение коаксиальности между соединяемыми частями не должно превышать допустимого значения используемого соединительного устройства.
d. Проверьте, не ослаблены ли болты на каждой уплотнительной поверхности коробки, и если есть ослабление, затяните их снова.
3.2 Использование и обслуживание
a. Перед официальным вводом редуктора в эксплуатацию необходимо провести нагрузочное испытание.
b. Перед испытанием под нагрузкой следует добавить смазочное масло в соответствии с положением масляной метки, а выходной вал следует повернуть рукой, чтобы он прокрутился на один круг, который должен быть гибким. Затем он должен проработать на холостом ходу в течение двух часов, при этом не должно быть никаких ненормальных шумов.
c. Во время нагрузочного испытания груз следует постепенно нагружать до полной нагрузки (если позволяют условия, нагружать в четыре этапа 25%, 50%, 75% и 100%), и каждый этап должен работать не менее 2 часов. Он должен быть стабильным, без ударной вибрации и утечки масла. Убедившись в отсутствии неисправностей, смазочное масло внутри машины перед использованием следует слить или отфильтровать с помощью 200-мешкового фильтра.
d. Если во время испытаний возникают какие-либо нештатные ситуации, необходимо определить их причину, устранить ее и немедленно уведомить производителя.
e. Редуктор следует ремонтировать раз в полгода эксплуатации и регулярно (еженедельно) проверять поверхность зубьев на наличие дефектов, таких как точечная коррозия, истирание и адгезия. Если площадь дефекта превышает 20% по длине и высоте зуба и продолжает увеличиваться, зубчатую пару следует заменить.
3.3 Смазка
a. В редукторах используются две формы смазки: смазка в масляном бассейне и циркуляционная смазка. Смазочное масло выбирается в соответствии с инструкциями к оборудованию. Для редукторов с мягкой поверхностью зубьев и средней твердости используется N100-150, а для редукторов с твердой поверхностью зубьев и планетарных редукторов - N220-320.
b. Смазочное масло необходимо регулярно проверять и заменять. При первом использовании только что установленного редуктора его необходимо заменить новым маслом через 10-15 дней работы. В дальнейшем качество масла следует регулярно проверять (2-3 месяца), и если оно не соответствует требованиям, его следует немедленно заменить. В целом масло следует менять не реже одного раза в шесть месяцев. При проверке качества масла, если возникает одна из следующих ситуаций, необходимо своевременно заменить смазочное масло:
c. Ежедневное техническое обслуживание и уход за редуктором включает в себя, в основном, проверку утечки масла, своевременную проверку уровня жидкости в коробке, проверку хорошей смазки, проверку прочности и целостности винтов во всех частях, регулярную проверку температуры оборудования, а также использование свинцовой проволоки для вгрызания в зацепление шестерни во время работы для измерения износа зубьев.
Возможные неисправности, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации коробки передач: утечка масла, перегрев зоны подшипников, громкий шум, повышенная температура масляного бассейна коробки передач (выше 70 градусов), ненормальный шум из коробки передач, смещение ведущего вала, разрушение подшипников, повреждение шестерен и т.д. Анализируются причины и профилактические меры.
4.1 Утечка масла из коробки передач
4.1.1 Анализ причин:
Утечка масла может происходить по-разному, но чаще всего - в местах уплотнения головок активного и ведомого валов, особенно в уплотнительном кольце активного вала, что является наиболее серьезной проблемой. Помимо вышеперечисленных ситуаций, существуют также три зоны утечки масла.
a. Утечка масла по поверхности шарнира коробки передач;
b. Утечка масла через крышку смотрового отверстия в верхней части редуктора;
c. Утечка масла происходит через сливное отверстие в нижней части редуктора;
Утечка масла через крышку смотрового и сливного отверстий в основном вызвана неполной затяжкой крепежных болтов или неустановленной уплотнительной прокладкой.
Во время сборки отдельных редукторыНа поверхности коробки остается железная стружка, что приводит к ослаблению поверхности коробки и утечке масла. Причиной утечки масла на уплотнительной поверхности являются не только вышеуказанные факторы, но и, что более важно, деформация корпуса коробки передач после периода эксплуатации, в результате чего уплотнительная поверхность становится неровной и неплотно прилегает, что приводит к утечке масла.
4.1.2. Методы предотвращения и устранения:
a. Крышка уплотнительного кольца имеет съемную конструкцию.
b. Уплотнительное кольцо имеет открытую структуру.
c. Отверстие для возврата масла в подшипнике входного вала должно быть соответствующим образом увеличено.
d. Обработка корпуса коробки передач методом старения позволяет предотвратить деформацию и утечку масла по поверхности коробки. В настоящее время существует три метода повышения эффективности: первый - естественное разрушение; второй - искусственное старение; третий - вибрационное старение. Они могут быть выбраны и обработаны в зависимости от реальных условий.
e. На уплотнительной поверхности основания редуктора отлита или обработана кольцевая масляная канавка, а к кольцевой масляной канавке подсоединено несколько отверстий для возврата масла. При работе редуктора масло, просочившись на поверхность редуктора, попадает в кольцевую масляную канавку, а затем через отверстие для возврата масла стекает в масляный бак. Смазочное масло не просачивается по поверхности редуктора на внешнюю сторону корпуса.
f. При сборке коробки передач нанесите слой герметика (например, силиконового резинового герметика D05) на поверхность соединения, чтобы эффективно предотвратить утечку масла на поверхности соединения.
g. Если уровень масла в коробке передач слишком высок, это не только увеличивает потери мощности при перемешивании масла, но и повышает вероятность утечки масла из-за сильного разбрызгивания смазочного масла. Это также приводит к постоянному повышению температуры масла, особенно летом, когда температура окружающей среды высока, это приводит к повышению температуры масла, снижению вязкости смазочного масла, снижению эффективности смазки, увеличению текучести и утечки масла, а также непосредственно влияет на смазку шестерен и подшипников, сокращая срок их службы. Поэтому во время эксплуатации необходимо поддерживать нормальный уровень масла.
h. Установите уплотнительные прокладки на крышку смотрового стекла и отверстие для слива масла и затяните болты.
l. Увеличение отверстия для возврата масла на выходном валу может предотвратить утечку масла с выходного вала.
j. Усовершенствуйте воздухопроницаемую крышку и крышку смотрового отверстия. Одной из основных причин утечки масла является то, что внутреннее давление в коробке передач превышает внешнее атмосферное давление. Если постараться сбалансировать давление внутри и снаружи коробки передач, утечку масла можно предотвратить. Хотя все коробки передач оснащены воздухопроницаемыми крышками, отверстия для дыхания слишком малы и легко забиваются пылью и масляными пятнами. Кроме того, при каждой заправке необходимо открывать крышку смотрового отверстия, что увеличивает вероятность утечки масла и вызывает утечку в тех местах, где изначально утечки не было. Можно увеличить воздухопроницаемость для достижения равного давления внутри и снаружи.
4.2 Перегрев или шум в зоне подшипников коробки передач
4.2.1 Анализ причин:
a. Недостаточное количество смазочного масла. Если уровень смазочного масла недостаточен или не может достичь разумной высоты из-за утечки трансмиссионного масла, это может привести к высокой температуре или шуму в зоне подшипников редуктора;
b. Трение крышки подшипника или уплотнительной части. Если подшипник установлен неправильно, крышка подшипника расположена не вертикально, или имеется износ крышки подшипника или уплотнительной части и соединительной части в результате длительной эксплуатации, это может привести к высокой температуре или шуму в подшипнике редуктора;
c. Поврежденные или изношенные подшипники. Основное содержание этого пункта заключается в повреждении фиксатора подшипника, износе или деформации внутреннего и наружного колец, износе или выпадении шарикоподшипников, что может привести к нарушению нормальной работы редуктора;
d. Слишком большой или слишком маленький зазор в подшипнике. Если в результате длительной эксплуатации увеличивается зазор между шариком и внутренним и наружным кольцами подшипника редуктора, между внутренним и наружным кольцами подшипника и валом, а также между подшипником и торцевой крышкой, могут возникнуть вышеуказанные симптомы;
e. Ослабла рукоятка шпонки косозубой шестерни. Ослабление рукоятки шпонки косозубой шестерни может привести к ослаблению посадки между шестерней и валом, что приведет к перегреву подшипника или появлению шума;
4.2.2. Методы предотвращения и устранения:
a. Проверьте уровень масла и добавьте смазочное масло;
b. Затяните болты подшипников и соединительных деталей и проверьте установку уплотнений;
c. Проверьте подшипники и немедленно замените их при наличии повреждений;
d. Если зазор не подходит, отрегулируйте зазор в подшипнике. Если отрегулировать его невозможно, замените подшипник;
e. В случае ослабления шпонок косозубых шестерен необходимо своевременно произвести ремонт;
4.3 Повышенная температура трансмиссионного масла
4.3.1 Анализ причин:
a. Смазочное масло не соответствует требованиям или используется слишком долго. В настоящее время в коробке передач нашей группы используется в основном трансмиссионное масло для экстремальных давлений 320 #. Если добавляется просроченное или отличающееся по свойствам смазочное масло, или если смазочное масло не заменяется в течение длительного времени, это может привести к слишком высокой температуре масла в коробке передач;
b. Избыток смазочного масла. Если уровень масла превышает верхнюю и нижнюю границы щупа или видимого отверстия, это приводит к слишком высокой температуре трансмиссионного масла;
c. Поврежденные детали. Механические повреждения включают в себя сильную точечную коррозию шестерен, поломку зубьев, повреждение сепараторов подшипников, внутренних и наружных колец, шарикоподшипников, а также сильную блокировку подшипников или деформацию вала;
d. Внешняя сторона коробки покрыта мусором или пылью. Если вокруг редуктора скапливаются вещи или поверхность корпуса долго не очищается, возможно, что покрытие из мусора или пыли может привести к неполному отводу тепла от редуктора, что приведет к повышению температуры масла;
e. Охлаждающее устройство заблокировано или неисправно. Охлаждающее устройство, как и коробка передач, находится в пыльном заводском здании. Если внутренние трубопроводы долгое время не очищаются, а устройство охлаждения заблокировано или повреждено, это приведет к повышению температуры масла в коробке передач;
4.3.2. Метод исключения:
a. Замените смазочное масло;
b. Удалите излишки масла;
c. Внимательно осмотрите и найдите поврежденные детали, своевременно отремонтируйте или замените их;
d. Удалите мусор и пыль;
e. Замените охлаждающее устройство или устраните засорение;
4.4 Чрезмерная вибрация коробки передач
4.4.1 Анализ причин:
a. Ослабленные фундаментные винты. В результате длительной эксплуатации редуктор может иметь ослабленные или поврежденные фундаментные винты, что может вызвать повышенную вибрацию и ненормальные условия работы;
b. Повреждение муфты. Если муфта, подключенная к данному редуктору, повреждена из-за утечки масла, ослабления винтов и т. д., ее вибрация будет передаваться редуктору, вызывая ненормальную вибрацию редуктора;
c. Ослаблены винты двигателя. Как и в случае с муфтой, когда двигатель вибрирует по разным причинам, он передает вибрацию на коробку передач, что приводит к увеличению вибрации коробки передач;
d. Сильный износ подшипников. Как объясняется в п. 4.2.1 данного раздела, все вышеперечисленные причины могут привести к неправильной работе коробки передач;
e. Повреждение шестерни. Повреждения зубчатых колес включают в себя сильную точечную коррозию на поверхности зубьев, большой зазор в зацеплении, сильный износ зубьев и поломку зубьев. Такие случаи износа зубчатых колес могут быть вызваны тем, что коробка передач не может работать должным образом из-за сильной вибрации;
f. Деформация оси и потеря баланса. Если прочность и твердость вала ниже требований или он стареет в результате длительной эксплуатации, это приводит к деформации вала, что вызывает значительную вибрацию коробки передач;
4.4.2 Методы предотвращения и устранения:
a. Затяните фундаментные болты;
b. Проверьте поврежденные детали и причины повреждения муфты и своевременно отремонтируйте муфту;
c. Затяните ослабленные винты двигателя;
d. Замените подшипники;
e. Замените шестерни;
f. Установите вал на место;
4.5 Фрагментация подшипников
4.5.1. Анализ причин: Трещины в подшипнике редуктора в основном возникают в подшипнике ведущего вала, в основном потому, что при движении ведущего вала происходит осевое скольжение между внутренним кольцом подшипника и роликом, в результате чего внутреннее кольцо подшипника перемещается в осевом направлении, что приводит к повреждению сначала внутреннего ролика подшипника;
4.5.2. Методы предотвращения и устранения: Увеличьте интерференцию между внутренним кольцом и валом или добавьте блокирующее кольцо с внешней стороны внутреннего кольца подшипника для предотвращения осевого смещения;
4.6 Ненормальный шум от коробки передач
4.6.1 Анализ причин:
a. Перегрузка редуктора; b. Неравномерная нагрузка на рабочую машину; c. Ухудшение качества смазочного масла; d. Износ поверхности зубьев шестерни или низкое качество изготовления; e. Чрезмерный или недостаточный зазор в подшипнике; f. Наличие клея на поверхности зубьев; g. Наличие мусора внутри коробки;
4.6.2 Методы предотвращения и устранения:
a. Работайте в соответствии с нормативными требованиями;
b. Отрегулируйте состояние баланса;
c. Слейте испорченное смазочное масло из редуктора, тщательно очистите его и замените квалифицированным смазочным маслом;
d. Своевременная отправка в ремонтную мастерскую для капитального ремонта и замены деталей;
e. Отрегулируйте зазор в подшипниках;
f. Проверьте и очистите;
g. Слейте масло для очистки;
4.7 Повреждение шестерни
4.7.1 Разрушение зуба
4.7.1.1 Анализ причин:
Разрушение зубчатых колес можно разделить на усталостное разрушение и разрушение от перегрузки. Во время работы зубчатой передачи зубья шестерни подвергаются многократным знакопеременным нагрузкам, которые действуют на опасный участок корня зуба под изгибным усталостным напряжением. В корне зуба образуются усталостные трещины, и под действием переменных изгибных усталостных напряжений усталостные трещины постепенно расширяются, что в конечном итоге приводит к изгибному усталостному разрушению зубьев; в процессе эксплуатации зубчатой передачи может произойти разрушение от перегрузки из-за кратковременной перегрузки, ударной нагрузки или сильного износа и истончения зубьев
4.7.1.2 Решение:
Увеличение радиуса перехода корня зуба и минимизация шероховатости обработанной поверхности позволяют уменьшить влияние концентрации напряжений, повысить жесткость вала и опоры, а также снизить локальную нагрузку на поверхность зуба; Обеспечить достаточную прочность центра зубьев шестерни; Правильная упрочняющая обработка корня зуба может улучшить способность зубьев шестерни противостоять разрушению.
4.7.2 Точечная коррозия и отслоение зубчатых колес
4.7.2.1 Анализ причин:
Основная причина появления питтингов и отслоений на поверхности зубчатых колес - недостаточная контактная усталостная прочность шестерен. Разница между питтингом, отслоением и износом заключается в том, что металл не изнашивается в виде частиц, а отслаивается блоками, образуя вмятины на поверхности зубьев и серьезно нарушая правильность их профиля. Процесс повреждения происходит следующим образом: сначала на поверхности зуба образуются небольшие трещины, и смазочное масло попадает в усталостную трещину. Затем, после многократного повторения зацепления, трещина продолжает расширяться и увеличиваться. Смазочное масло непрерывно заполняет глубокую часть трещины по мере ее расширения и удлинения, пока небольшой кусочек металла не отслаивается и не покидает поверхность зуба. Это явление нарушает нормальную работу зацепления шестерен. Основными причинами появления трещин на поверхности зубьев являются:
a. Материал, твердость и дефекты. Материал шестерен не соответствует требованиям; основным фактором, влияющим на контактную усталостную прочность шестерен, является снижение твердости после термообработки, что не может гарантировать ожидаемую контактную усталостную прочность шестерен. Кроме того, дефекты на поверхности или внутри зубьев также являются одной из причин недостаточной контактной усталостной прочности.
b. Низкая точность зубчатых колес. Точность обработки и сборки шестерни не соответствует требованиям, например, низкая точность зацепления и точность перемещения. Погрешность межосевого расстояния оболочки круговой дуговой шестерни слишком велика.
c. Смазочное масло не соответствует требованиям. Марка используемого смазочного масла не соответствует требованиям, вязкость масла низкая, а эффективность смазки низкая.
d. Слишком высокий уровень масла. Слишком высокий уровень масла и слишком высокая температура масла приводят к снижению вязкости смазочного масла, ухудшению смазочных характеристик и уменьшению рабочей толщины масляной пленки.
4.7.2.2 Решение:
Повышение твердости поверхности зуба, снижение шероховатости поверхности зуба, использование большого коэффициента смещения, повышение вязкости смазочного масла и снижение динамической нагрузки могут помочь предотвратить появление усталостного питтинга на поверхности зуба.
4.7.3 Износ шестерен
4.7.3.1 Анализ причин:
① Отсутствие масла;
② Наличие изношенной металлической стружки в смазочном масле также может вызвать износ поверхности зубьев;
③ Материал шестерни не соответствует требованиям, что приводит к ненормальному износу;
④ Шестерни имеют такие дефекты, как песчаные отверстия, воздушные отверстия, рыхлость и недостаточная сфероидизация;
⑤ Недостаточная твердость при термообработке или отсутствие термообработки;
⑥ Точность зацепления шестерен и точность перемещения не соответствуют требованиям;
⑦ Круговые дуговые передачи очень чувствительны к ошибкам межосевого расстояния, особенно к ошибке межосевого расстояния вперед, которая не только снижает прочность зубьев на изгиб, но и увеличивает износ скольжения.
4.7.3.2 Решение:
Улучшите твердость поверхности зубьев, уменьшите шероховатость поверхности, содержите трансмиссионное устройство и смазочное масло в чистоте, обеспечьте достаточную смазку, добавьте соответствующие противоизносные присадки в смазочное масло, добавьте несколько магнитных тел в масляный бак и используйте магнитный эффект для адсорбции металлических частиц в смазочной жидкости, что может уменьшить содержание металлических частиц в смазочной жидкости.
4.8 Серия валов редуктора
4.8.1 Анализ причин:
Все неисправности оси струны на месте проявляются в движении струны входного вала. Существуют две основные причины неисправности струнной оси:
a. Из-за поломки зубьев входной вал теряет осевое ограничение, что приводит к смещению вала;
b. Причина - ослабление зацепления между ведомой шестерней на промежуточном валу и валом. В реальной трансмиссии часто из-за недостаточного зацепления между ведомой шестерней и промежуточным валом ведомая шестерня производит осевое смещение относительно промежуточного вала, что в свою очередь вызывает осевое смещение входного вала.
Таким образом, недостаточное вмешательство является основной причиной заедания вала коробки передач. Кроме того, рулевое управление коробки передач также оказывает определенное влияние на последовательный вал.
c. Отклонение обработки шестерни вызывает несоосность вала. Отклонение в обработке ведомой шестерни на промежуточном валу может вызвать несоосность валов. Обработка шестерни - это позиционирование внешней окружности и торцевой поверхности, а сборка шестерни - позиционирование внутреннего отверстия. Иногда, если внутреннее отверстие не концентрично внешней окружности или не перпендикулярно торцевой поверхности, это приводит к отклонению обрабатываемой шестерни от осевой линии внутреннего отверстия. Такая шестерня с перекошенной елочкой не перпендикулярна плоскости и оси, на которой расположена осевая линия. Когда шестерня вращается один раз, она совершает осевое возвратно-поступательное движение в определенной точке на осевой линии, заставляя входной вал также совершать осевое возвратно-поступательное движение один раз.
d. Ошибка угла спирали шестерни вызывает несоосность валов. Две половины промежуточного и выходного валов приводятся в движение елочными шестернями. Из-за фактической погрешности угла наклона спирали шестерня изменит свое положение относительно осевой линии, что приведет к смещению вала.
e. При воздействии на редуктор положительного и отрицательного крутящего момента погрешности в толщине зубьев, неравномерный и преждевременный износ поверхности зубьев, а также обратная деформация зубьев вызывают перекос вала.
В реальной трансмиссии из-за различных степеней отклонения двух полуведомых шестерен на входном валу осевое последовательное движение является результатом комбинированного воздействия различных степеней отклонения двух полуведомых шестерен на промежуточном валу. Кроме того, ведомая шестерня на выходном валу также вызывает последовательное движение из-за отклонения обработки шестерни. Однако, поскольку выходной вал зафиксирован в осевом направлении, он заставляет промежуточный вал двигаться, тем самым заставляя входной вал двигаться последовательно.
4.8.2 Решение:
Повышение прочности и точности изготовления зубчатых колес, а также снижение шероховатости зубчатых колес и валов. Наиболее важным способом повышения точности установки и герметичности ведомой шестерни и вала является достижение разумной интерференционной посадки.