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减速机负载测试中常见的故障有哪些?

发布时间:2025-07-11
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减速机负载测试是验证其在额定或超载工况下性能、可靠性的关键环节,过程中可能因设计缺陷、装配误差、润滑不良或材料问题暴露各类故障。以下是常见故障类型、表现及可能原因:
一、机械传动类故障
1. 异常噪音与振动
表现:运行中出现周期性 “咯噔” 声、连续 “尖叫” 或高频 “嗡嗡” 声,振动幅值超过标准(如≤0.1mm/s),机身共振明显。
常见原因:
齿轮啮合不良:齿面磨损、齿形误差(如齿距偏差、齿向不对)、齿轮装配错位(中心距偏差),导致齿面冲击或摩擦加剧。
轴承故障:轴承游隙过大(磨损)、滚珠 / 滚道损伤(点蚀、裂纹)、轴承安装歪斜(轴肩与轴承座垂直度超差)。
联轴器问题:输入 / 输出轴与电机 / 负载的同轴度偏差过大(超过 0.1mm),或联轴器弹性件老化、松动,导致附加弯矩。
紧固件松动:齿轮、轴承端盖、箱体连接螺栓松动,引发部件径向跳动。
2. 齿轮损坏
表现:齿面剥落、断齿、齿根裂纹、齿面胶合(高温熔合),严重时齿轮卡死。
常见原因:
负载过载:测试负载超过额定扭矩 1.5 倍以上,齿面接触应力超过材料极限(如调质钢齿轮接触应力>1100MPa)。
润滑失效:油量不足、油液粘度不符(如低温下用高粘度油导致润滑不良)、油液污染(混入金属碎屑划伤齿面)。
材料缺陷:齿轮材质硬度不足(如未达到 280-320HB)、内部存在气孔 / 夹渣,导致齿根应力集中处断裂。
3. 轴承过热与损坏
表现:轴承座温度超过 80℃(环境温度 + 40℃以上),手感烫手,运行中出现 “沙沙” 摩擦声,严重时轴承抱死。
常见原因:
润滑不良:轴承内润滑脂填充量不足(<1/3 轴承空间)或过多(>2/3 导致搅拌发热),油脂高温变质(滴点<120℃)。
安装过紧:轴承与轴颈配合过盈量过大(如 φ50 轴颈过盈>0.03mm),导致轴承游隙消失,滚动体与套圈摩擦加剧。
轴向力过大:斜齿轮、蜗轮蜗杆减速机轴向定位不良,轴向窜动超标(>0.1mm),轴承承受额外轴向载荷。
二、润滑与密封类故障
1. 油液泄漏
表现:箱体结合面、轴伸密封处(如骨架油封)出现油滴,停机后观察有明显油渍,油位快速下降。
常见原因:
密封件失效:油封唇口磨损、老化(橡胶硬度降至 60 Shore A 以下),或安装时唇口划伤、弹簧脱落。
箱体变形:负载过大导致箱体法兰面翘曲(平面度>0.1mm/100mm),结合面密封胶(如硅橡胶)未压实。
通气器堵塞:运行中箱内温度升高,油气无法排出导致压力过大,油液从薄弱处挤出。
2. 油液污染或变质
表现:油液呈黑色(杂质过多)、乳化发白(混入水分>0.5%)、出现沉淀或焦糊味,粘度明显下降(如 40℃运动粘度变化超过 15%)。
常见原因:
测试前清洁不足:箱体内残留加工铁屑、砂粒,或新油加注时混入污染物。
密封不良:潮湿环境测试时,水汽通过通气器或密封间隙进入,导致油液乳化。
高温氧化:长时间满负载测试(>4 小时),油温超过 80℃,油液氧化加剧(酸值>0.3mgKOH/g)。
三、结构与装配类故障
1. 箱体开裂或变形
表现:箱体结合面、轴承座附近出现裂纹(可通过着色探伤发现),或轴承座孔磨损(圆度误差>0.01mm),导致齿轮啮合间隙异常。
常见原因:
刚性不足:箱体壁厚设计过薄(如中小型减速机箱体厚度<8mm),或筋板布置不合理,负载下产生过大变形。
安装不当:地脚螺栓紧固不均(力矩偏差>20%),或基础不平导致箱体扭曲。
冲击载荷:测试时突然加载(如瞬间扭矩超过额定值 2 倍),箱体承受冲击应力超过材料强度(如铸铁 HT250 抗拉强度<250MPa)。
2. 输出轴窜动或卡滞
表现:输出轴轴向位移超标(>0.2mm),手动转动时手感卡顿,负载测试中扭矩波动剧烈(偏差>5%)。
常见原因:
轴向定位失效:轴肩挡圈松动、推力轴承损坏,或蜗轮蜗杆减速机的蜗杆轴向间隙调整不当(>0.1mm)。
异物卡滞:箱体内残留工具、碎屑,或齿轮啮合处卷入杂质(如密封胶块)。
四、电气辅助系统故障(针对带电机的测试)
表现:配套电机过热(绕组温度>130℃)、电流异常升高(超过额定电流 1.2 倍)、过载保护频繁跳闸。
常见原因:
减速机阻力过大:齿轮卡死、轴承抱死导致电机负载激增。
电机与减速机匹配不当:电机额定扭矩小于减速机输出扭矩(如减速机速比选错,导致电机过载)。
故障排查与预防建议
测试前准备:检查油位、密封件、同轴度,空载运行 10 分钟确认无异常后再加载。
分级加载:从 50% 额定负载逐步升至 120%,每级负载运行 30 分钟,实时监测温度(红外测温仪)、振动(测振仪)、噪音(声级计)。
即时记录:对异常数据(如温度突升 5℃/min、振动超 0.2mm/s)立即停机检查,避免故障扩大。
通过负载测试暴露的故障,可针对性优化设计(如增强箱体刚性)、改进装配工艺(如控制齿轮啮合精度)或调整润滑方案(如换用高温齿轮油),终将提升减速机可靠性。
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