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疲劳点蚀会导致起重减速机的哪些部件失效?

发布时间:2026-01-31
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疲劳点蚀是起重减速机中因循环接触应力超过材料接触疲劳极限引发的典型失效形式,起重减速机长期处于低速重载、频繁启停 / 正反转、冲击载荷的工况,接触应力更复杂,该失效形式主要直接导致核心传动与支撑部件失效,还会引发关联部件的间接损伤,其中齿轮和滚动轴承是最易因疲劳点蚀失效的核心部件,具体如下:
一、直接失效的核心部件(疲劳点蚀的主发部位)
1. 齿轮(Z主要的失效部件)
齿轮是减速机的核心传动元件,轮齿啮合面为线接触 / 面接触,工作时受周期性的接触压应力、弯曲应力和冲击载荷,节圆附近的齿面是接触应力最Z大的区域,也是疲劳点蚀的高发位置,是起重减速机齿轮点蚀的核心失效部位。
失效表现:齿面先出现针尖状小凹坑(初期点蚀),随载荷循环次数增加,凹坑扩大、连片形成麻点或剥落(扩展性点蚀),严重时齿面金属大片脱落,破坏轮齿啮合的贴合性;
失效后果:传动精度骤降、减速机剧烈振动和异响,轮齿有效啮合面积减小,接触应力进一步升高,Z终引发齿面胶合、轮齿折断,彻底丧失传动能力。
易失效齿轮类型:起重减速机的低速级齿轮(承受总传动的最大载荷)、开式 / 半开式齿轮副(润滑条件差,点蚀加速)更易出现该问题。
2. 滚动轴承(关键支撑部件的典型失效)
起重减速机的轴系由滚动轴承(圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、深沟球轴承为主)支撑,轴承的内圈滚道、外圈滚道、滚动体(钢球 / 滚子) 为点接触 / 线接触,受周期性滚动接触应力,且起重工况的冲击载荷会加剧应力波动,是疲劳点蚀的高频发生部位。
失效表现:滚道或滚动体表面出现分散的小凹坑,后期发展为连片的麻点,轴承旋转精度丧失;
失效后果:轴承运转阻力增大、产生周期性异响和振动,轴承游隙增大导致轴系偏摆,进而引发齿轮啮合偏载(二次加剧齿轮点蚀),严重时轴承卡滞、烧蚀,轴系无法正常旋转。
二、由疲劳点蚀间接引发失效的关联部件
这类部件并非疲劳点蚀的直接作用对象,但会因齿轮 / 轴承的点蚀失效产生偏载、冲击、异常摩擦,进而引发次生失效,是起重减速机故障连锁反应的重要环节:
传动轴:齿轮 / 轴承点蚀导致轴系偏摆、同心度丧失,轴承受不均衡的弯矩和扭矩,长期会引发轴的弯曲变形、键槽磨损 / 崩裂,甚至轴颈处的疲劳裂纹;
箱体:齿轮 / 轴承的剧烈振动通过轴系传递到箱体,箱体轴承座孔因长期交变振动出现孔壁磨损、形位公差超差,进一步加剧轴系偏摆,形成故障循环;
密封件:轴系偏摆导致密封件(油封、毡圈)与轴的接触面摩擦不均,密封件唇口快速磨损、老化,引发减速机润滑油泄漏,润滑失效又会加速齿轮 / 轴承的点蚀和胶合。
关键补充:起重减速机疲劳点蚀的工况诱因
起重作业的重载启动、频繁制动、吊载晃动引发的冲击载荷,会使齿轮和轴承的接触应力瞬间超过设计值,且减速机常处于间断性工作(S3 工作制),应力循环的 “启停冲击” 会大幅降低材料的接触疲劳寿命,这也是起重减速机比普通减速机更易发生点蚀失效的核心原因。
简单来说,齿轮齿面和滚动轴承的滚道 / 滚动体是疲劳点蚀导致起重减速机直接失效的核心部件,轴、箱体、密封件等为间接次生失效部件,且低速级、重载端的部件点蚀失效概率远高于高速级。
起重减速机2

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