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盘式行星减速机齿轮断裂原因

行业新闻|2022-10-18| 深圳维动自动化


行星减速机是一种由轴承、行星齿轮架等部件组成的一种减速设备,因其工作方式原理是齿轮之间互相啮合传动,达到增扭,输出更大力矩,在实际运用中行业十分广泛,但是在我们运用的过程中,常常由于遇到一些问题导致机器工作失效,给我们带来了许多的费事,下面就来介绍下盘式行星减速机出现磨损的原因相关知识


齿轮断裂的因素很多。减速机轮齿断裂的截面形状一般是不对称的,轮齿断裂多发生在轮根位置,其形状类似于疲劳裂纹断裂。在断口处可以清晰地观察到疲劳源、光滑或贝壳状的疲劳裂纹发展区和粗糙的瞬时断裂区。齿轮断裂的发生具有随机性,多由缺陷或频繁的残余应力引起,如果减速机传动系统中存在夹杂物、轻微磨损裂纹或齿轮热处理不合理,也会导致减速机齿轮局部断裂。因此,相关人员应分析断口形貌和位置,找出齿轮断裂的真正原因,以便结合原因进行有针对性的维修和保养。

盘式行星减速机齿轮断裂原因.jpg

一、不同心出现的断轴问题


当伺服电机和减速机间设备同心度保证得较好时,伺服电机输出轴所承受的仅仅是滚动力(扭矩),运转时也会很平顺。而在不同心时,伺服电机输出轴还要承受来自于行星减速机输入端的径向力(弯矩)。这个径向力的效果将会使伺服电机输出轴被逼弯曲,并且弯曲的方向会跟着输出轴滚动不断改变。

从设备工艺上分析,假设伺服电机轴和行星减速机输入端同心,那么伺服电机轴面和行星减速机输入端孔面间就会很符合,它们的接触面紧紧相贴,没有径向力和变形空间。而设备时假设不同心,那么接触面之间就会不符合或有空地,就有径向力并给变形供给了空间。

相同,伺服减速机的输出轴也有折断或弯曲现象产生,其原因与伺服电机的断轴原因相同。但伺服减速机的出力是伺服电机出力和减速比之积,相对于电机来讲出力更大,故伺服减速机输出轴更易被折断。因而,用户在使用减速机时,对其输出端设备时同心度的保证更应十分注意!


二、减速机出力太小出现的断轴问题

假设不是伺服电机轴断,而是直角行星减速机的输出轴折断,除了行星减速机输出端设备同心度欠好的原因以外,还会有以下几点或许的原因。

首要,错误的选型致使所配行星减速机出力不行。有些用户在选型时,误认为只需所选行星减速机的额定输出扭矩满足作业要求就可以了,其实不然。一是所配伺服电机额定输出扭矩乘上速比,得到的数值原则上要小于减速机产品样本供给的相应额定输出扭矩;二是一同还要考虑其伺服电机的过载才能及实践使用中所需最大作业扭矩。理论上,用户所需最大作业扭矩一定要小于减速机额定输出扭矩的 2 倍。尤其是有些使用场合必须严格遵守这一准则,这不仅是对伺服减速机内部齿轮和轴系的维护,更首要的是避免减速机的输出轴被扭断。


从行星减速机中齿轮轴的受力分析可以看出,齿轮轴在运行中承受较大的扭矩和弯矩,扭矩产生应力,弯矩对轴产生正应力。这些应力在轴的运行过程中是不断变化的,属于对称循环交变应力,还有附加动载荷。如果遇到振动、过载、突然启动和制动以及反复的重载冲击,轴很容易开裂和断裂。


1.中度磨损:这种类型的接触模式表明金属在齿根区域受到影响。润滑不足通常会导致齿轮磨损,但也可能是由于润滑中的污染。


2.过度磨损:这种磨损一直是个问题,直到表面上的大量材料受到影响。你可能会在表面看到过度磨损的痕迹,这通常是由于没有及早看到第一次磨损造成的,而且还会继续发展。


3.磨损:在出现磨损迹象的齿轮中,可能会出现径向划痕、凹槽或其他标识,表明接触是一个问题。磨料磨损最常见的原因之一是润滑中的异物。这个问题可能包括金属碎片、铁锈、沙子或轴承或齿轮系统的焊接飞溅物。在过滤器清洁系统之前,这在新系统中是常见的。


4.腐蚀磨损:齿轮表面会因化学作用而变质,如酸、添加剂或润滑油中的水分。随着油的分解,润滑剂中的化学物质会腐蚀表面。它经常在两个表面上产生均匀而细微的点蚀。


5.结霜:这个问题通常发生在驱动装置的根部区域。磨损图案呈现磨砂外观,表面有许多凹坑。当润滑膜受热分解时,结霜是一个常见问题。


6.剥落:虽然它类似于严重的点蚀,但凹坑往往较浅且直径较大。此外,显示剥落的区域不一定是均匀的。当存在高接触应力时,这是一个常见问题。


7.点蚀:点蚀问题可以标记为初始,即表面出现小的破坏性凹坑,这些凹坑的直径较大。最初的点蚀可能是齿轮没有正确装配在一起的问题。破坏性点蚀通常是表面过载的问题。


8.折断:整颗齿可能脱落。它通常会留下疲劳集中导致断裂的证据,这是由许多问题引起的,包括高应力或过度的齿负荷。


一般来说,对于齿轮损坏的问题,应该在故障原因明确的前提下进行维修。一方面,要改善齿轮传动的环境条件,减少齿轮加工或配合的缺陷,传动过程中杂质过多,通过提高齿轮加工的精度和表面质量,减少传动过程中的应力集中。另一方面,考虑选择质量更好的材料更换损坏的齿轮或采用更合理的热处理工艺,提高齿轮齿加工后的内应力、表面硬度和韧性,从而提高齿轮的抗断裂能力。


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