大型开式齿轮常见损伤及润滑建议
齿轮润滑的事故和对策
齿轮润滑的事故与对策:
与油有关的齿面破损现象及对策
(1)磨料磨损发生沿齿面滑动方向产生划痕现象,主要是由于油中有磨损性摩擦夹杂物,应该过滤润滑油,防止杂质落入;
(2)蚀刻(擦伤及烧结)发生齿根面及小齿轮尖端擦伤并烧结甚至剥落现象,因面压太大,滑动速度过大,齿面粗粗糙,加工不良,润滑油耐负荷能力不足,齿面温度过高,齿形或材质表面处理不良;应该减小相对曲率半径以降低接触压力,减小周速,减小模数,选用无滑齿轮,改用极压润滑油;
(3)裂纹(ridging,条痕、擦纹)出现沿滑动摩擦方向产生斜划痕条纹;因负荷过大,润滑油抗磨性和极性不足,应减轻负荷,和换用抗磨极压更好的油;
(6)腐蚀磨损,发生坑斑现象。
由含酸、水、不纯物等化学作用所致,应换用新油;(7)发生振动、噪音,可能是机械本身设计精度不够,安装上装配不良;还有与润滑油的使用不当有关;建议使用离心润滑法,而不用喷射润滑法;。
开式齿轮传动的主要失效形式有齿面磨损
开式齿轮传动的主要失效形式有齿面磨损开式齿轮传动是一种常见的传动方式,主要由齿轮、齿轮轴、齿轮支架、轴承等部件组成。
它具有传动效率高、传动比稳定、传动平稳等优点,因此在各种机械设备中得到广泛应用。
然而,随着使用时间的增长,开式齿轮传动也会出现各种失效形式,其中齿面磨损是较为常见的一种。
本文将对开式齿轮传动的齿面磨损失效形式进行分析,并提出相应的预防和修复措施。
一、齿面磨损的原因开式齿轮传动在长时间使用后,齿轮的齿面会出现磨损。
这主要是由于以下几个原因:1.负载过大:当齿轮传动系统承受超过其设计负荷的负载时,齿轮的齿面容易出现磨损。
这是因为超负荷会导致齿轮在传动过程中受到过大的扭矩,从而导致齿面的磨损加剧。
2.使用环境恶劣:在潮湿、腐蚀或者灰尘较多的环境中使用齿轮传动系统容易导致齿轮齿面的磨损。
例如,潮湿的环境容易导致齿轮表面产生腐蚀或者生锈,而灰尘的积聚则会加速齿轮表面的磨损。
3.润滑不良:润滑油起着降低齿轮摩擦和磨损的作用,但是当润滑油的精度、质量和使用方法不当时,会导致齿轮齿面的磨损。
4.轴承故障:当齿轮传动系统中的轴承发生故障时,会导致齿轮在传动过程中受到过大的振动和冲击,从而加剧齿面的磨损。
以上几点是导致开式齿轮传动齿面磨损的主要原因,针对这些原因,可以采取一些措施来预防齿面磨损的发生。
二、预防齿面磨损的措施1.合理选用齿轮:在设计齿轮传动系统时,应根据传动负载和使用环境的特点,选择合适的齿轮。
同时,要根据实际使用情况来确定传动比,以避免齿轮传动系统承受过大的负载。
2.加强维护管理:定期对齿轮传动系统进行维护和保养,及时更换磨损严重的齿轮,定期检查轴承的运转状态,并对润滑油进行定期更换和补充。
3.加强润滑:在采用齿轮传动系统时,应根据实际使用情况和环境特点,选择适当的润滑油,并确保润滑油的使用方法正确,及时补充和更换润滑油。
4.加强环境保护:在使用齿轮传动系统时,应尽量避免使用环境恶劣的条件,并加强对环境的保护,定期清洁齿轮传动系统,减少腐蚀和灰尘的积聚。
机械设备齿轮传动润滑故障及其处理措施
机械设备齿轮传动润滑故障及其处理措施摘要:对于生产型企业而言,在开展生产作业时主要依靠机械设备进行,要求充分发挥齿轮的传动作用,让机械设备得以实现高效运转。
为此,要求针对齿轮传动的各类因素进行详细分析,同时,重点关注传动润滑因素,明确造成齿轮传动润滑故障的主要原因,并据此提出相应的处理措施,以促进齿轮传动稳定性提升,让机械设备得以维持正常运转。
关键词:机械设备;齿轮传动;润滑故障引言:齿轮传动在机械设备传动过程中有着十分重要的地位,通过齿轮齿面的啮合作用,可以让齿轮传递运动和动力得以实现充分啮合,以促进不同齿轮传动的滑动,而此过程中可能产生严重的摩擦和磨损问题。
为充分延长齿轮装置的使用期限,要求在啮合尺面中加入一定量的润滑油,以争取良好的装置润滑效果,同时,在齿轮齿面上形成致密的反应膜和吸附膜,降低金属与齿面直接接触的风险,以降低摩擦损失,让齿轮结构质量可以得到充分保障。
1、齿轮传动润滑方式通常情况下,为达到良好的齿轮润滑效果,需要充分利用润滑油和润滑脂,以充分发挥其润滑作用,在动件表明形成油膜结果,同时,降低装置的摩擦风险,以相应延长设备的使用寿命。
开式齿轮的工作环境多为多尘或潮湿环境,也因此提高了对于润滑油品质的要求,需要在设备运转阶段予以充分关注,以免出现润滑油流失的问题,为此,要求积极选用具有较高粘合度及吸附性优势的润滑油,并不断提升其防锈效果。
若齿轮的运转速度相对较低,则可以使用脂润滑油,同时,需要结合闭式齿轮机的实际转速确定相应的润滑方式。
若其转速超过了15m/s,则可以采取喷油润滑的方式;若转速未达到15m/s,则需采取用油润滑的方式。
机械设备的润滑作用主要体现在如下方面:首先,采取合理的润滑方式可以切实降低装置表面磨损的风险,以促进设备机械效率提升,同时,延长齿轮装置的使用期限;其次,需要在齿轮表面形成油膜,以促进齿轮结构的承受水平提升,降低摩擦风险,进而延长齿面的破坏周期;第三,通过润滑作用可以相应降低装置震动率,以促进设备使用期限提升,同时,降低噪声污染;第四,许多机械设备中使用了循环润滑液,利用此类润滑剂可以充分散发机箱内部的热量,以降低其温度和设备零件变形风险;第五,润滑油自身有着良好的附着性能,可以有效避免装置与空气的直接接触,进而降低金属零件的腐蚀风险[1]。
有关齿轮损伤的对策
有关齿轮损伤的对策,不传了,大家看吧!1.1 轻微磨损的对策除了齿轮装置的设计寿命比在轻微磨损基础上确定的磨损寿命大得多之外,轻微磨损一般不需避免。
轻微磨损可得到良好的贴合齿面。
在齿轮轻微磨损过程中,应适时更换润滑剂或采取其他措施,以得到较合适的油膜厚度。
A.1.2 中等磨损的对策改善润滑条件,增加油膜厚度:提高润滑油粘度,降低油温,加入适当的添加剂,改善润滑方式,如果工作速度和载荷可变,则可提高工作速度、减小载荷。
至于润滑系统中的污染杂质,可增设过滤装置或换油来排除。
A.1.3 过度磨损的对策采用合适的密封型式和润滑装置(如采用过滤装置)、改善润滑方式、加强维护。
提高润滑油粘度、改善润滑玲却装置,如果可能,也可提高工作速度、减轻载荷(特别是振动载荷)。
上述措施如不奏效,则可改进设计,如改变齿轮几何参数、材质、精度、齿面粗糙度等。
A.1.4 磨粒磨损的对策对于采用飞溅润滑的闭式传动,可以及时换掉脏油、清洗有关零件,如采用循环润滑系统,则宜采用过滤装置。
对运转初期跑合过程中产生的磨粒磨损,更应特别注意清洗整个系统、适时换油。
对于由于较细物料造成的磨粒磨损,则可考虑采用较高粘度的润滑油以减轻之。
对于开式传动,特别应注意采取适当的防护措施,选用合适的润滑剂以减轻这种损伤。
A.1.5 腐蚀磨损的对策在选用极压添加剂时,应考虑到它对齿面腐蚀的影响。
添加剂成分和含量应掌握适当.加入添加剂后,应经常检查,发现腐蚀现象应立即换油、调整添加剂以使腐蚀磨损减少到最低程度。
为防止润滑油被外界的水、酸和其他含有有害的物质所污染,齿轮装里应有良好的密封。
在加工、检验过程中,若与腐蚀性介质接触时,应建立合理的工艺规程,以使腐蚀减少到最低限度。
A.1.6.1 轻微胶合的对策控制起动过程中的载荷和保证良好的润滑条件,可避免产生轻微胶合。
如由轻微干涉引起的损伤,则应及时排除产生干涉的起因。
A.1.6.2 中等胶合的对策降低供油温度以降低齿轮整体温度,换用有极压添加剂的润滑油,在接触齿面涂敷固体润滑剂,利用珩磨加工降低表面粗糙度等,均可有利于造成良好的润滑条件,达到防止胶合的目的。
起重机起升系统开式齿轮磨损原因分析与改进.doc444
超载转鼓大齿轮磨损原因分析摘要:木转鼓是皮革业最基本的湿加工设备,笔者针对超载转鼓大齿轮及转鼓减速机小齿轮运行过程中严重磨损问题,综合分析了影响转鼓大齿轮寿命的诸多因素,并对转鼓齿轮进行r改进,效果很好。
关键词:起重机;开式mm轮;磨损;减速机武钢二炼钢厂炉前加料跨吊车主卷系统使用开式齿轮传动。
使用的是双电机动力输入,经减速机减速后利用减速机上的开式齿轮与卷筒齿轮啮合使卷筒转动,两卷筒之间的同步是由其中间的两过渡齿轮实现的。
其示意如图1。
二炼钢厂加料跨吊车,负责铁水的转运及兑入转炉中。
此作业区的空中漂浮着大量粉尘,齿轮磨损大,小齿轮寿命仅4个月左右,卷筒大齿轮寿命也只有2年左右。
并且齿轮寿命不稳定,现场必须时刻关注设备的安全运行问题,给管理人员压力很大。
为此我们进行了攻关,从齿轮的几何参数、热处理工艺到选材进行了综合研究与改进。
一、磨损烈度的影响因素及分析炉前125t吊车主卷开式齿轮严重磨损的主要原因是工况及恶劣环境。
在工况及恶劣环境无法改变的情况下,要提高齿轮的寿命就必须找出影响齿轮磨损烈度的内在因素。
国内外研究资料表明,齿轮的磨损烈度可定性地以下述公式表示。
式中:I一磨损烈度;K—综合系数;α—名义接触面积与实际接触面积之比;p—接触面所承受的压力;E—材料的弹性模量;△—接触面粗糙度综合参量;k—材料的特性系数;fm—工作状态下齿面间的摩擦系数;σ—材料的接触强度;υ—加工精度参数;ty—弹性接触区摩擦疲劳曲线指标。
从式中可看出,影响齿轮磨损烈度的因素是多方面的,针对吊车主卷开式齿轮而言,接触面压力p是定值,且材料选定以后E、k、ty也是常量。
所以,要降低磨损烈度,可以通过降低名义接触面积与实际接触面积之比α,减小接触面粗糙度综合参量△和加工精度参数υ,以及降低摩擦系数fm,提高接触强度σ0来实现。
由于钢的ty 值为7.9远大于1,所以fm与σ的变化对磨损烈度I的影响更为突出。
二、改进方案1.选材材料是决定齿轮耐磨性的一个重要因素,一般说来,含碳量与钢的耐磨性成正比,而钢中的合金元素对钢的耐磨性影响也比较大,如Cr、Mo、W、V、Ti等能与钢中的碳形成碳化物,它们的硬度很高,能明显提高钢的耐磨性。
大型球磨机开式齿轮的润滑改良
图8 4 二次技改 2013 年 7 月选矿厂组织对球磨机大小齿轮进行检查,经 检查发现齿轮整体保持良好,原有齿轮损伤并未恶化,但小 齿齿面最低温度 46℃,最高温度 61℃,温差 15℃,载荷较 重区域有明显石墨残留痕迹,是因为该区域工作强度大,喷 润油量较少,且油膜破裂,石墨起到主要润滑作用的原故。 经选厂技术人员研究,决定再次对球磨机喷润系统进行改 造。喷射角度不变,真对重载、油量少部位加大润滑力度, 将原有四喷头喷板 3#、4#喷嘴间多加一喷嘴,改为五喷嘴喷 板。并对原有 PLC 进行系统进行升级,将原有由 1#喷板和 2#喷板单独控制改为 1#、2#喷板联动, 5 结论 近期经检测发现小齿轮驱动端与非驱动端齿齿面最高 温度 55℃,最低温度 45℃,温差降至 10℃。且齿面上油膜 分部均匀,有效的改善了大齿圈因局部偏载导致重载区域油 膜破裂--齿轮干磨现象的发生。经改进后喷润设备针对重点 部位进行重点润滑,不仅在重载区域加大了润滑力度,更在 驱动端位置降低了油品消耗,既保证了球磨机齿轮良好的润 滑工况与运转条件,又为选矿厂节能降耗做出了突出的贡 献。
文献标识码:A
文章编号:1671-5780(2015)08-0230-02
1 引言 开式齿轮是原材料加工工业中常见的传动方式,广泛应 用于水泥、矿山、电厂、钢铁、化工、造纸等行业的大型设 备中,如:回转窑、管磨机、烧结窑、棒磨机、磨煤机、干 燥机、造粒机、鼓式碎浆机、烘干炉等。我公司目前有一台 Φ4.27m×6.1m 溢流型球磨机,是我公司在选矿生产过程中 的核心设备,筒体驱动采用大型开式齿轮进行边缘传动的驱 动方式。球磨机开式齿轮传动的主要特征为:重载、低速、 结构尺寸较大,而且齿面粗糙度较高,工作条件苛刻(如灰 尘、冲击载荷等)。开式齿轮可以传递很高的力矩,在启动、 正常运转、停机期间通常处于混合摩擦状态,因而齿面承受 极高的应力 2 齿轮损伤问题及润滑方式问题分析 2009 年 08 月,我公司 Φ4.27m×6.1m 溢流型球磨机开 始投产运行时,按照设备说明书的要求,使用国产某品牌 680 重负荷工业闭式齿轮油,对球磨机开式齿轮进行自动喷油润 滑,润滑系统采用 DPZ-5Ⅱ型全自动喷油润滑机,喷油对象 为大齿(如图 1 所示)。
机床齿轮损坏原因及解决策略分析
机床齿轮损坏原因及解决策略分析前言机床作为制造业最重要的基础设施之一,承载着制造业发展的使命。
其中,齿轮作为机床传动系统中最重要的零部件之一,负责转动机床各个部位。
然而,在实际使用中,机床齿轮损坏较为常见,给企业的生产带来了巨大的损失,因此,找出机床齿轮损坏的原因及解决办法具有重要意义。
机床齿轮损坏原因1.磨损。
机床齿轮在长期使用中,齿面与齿面之间摩擦会造成磨损。
当磨损超过一定程度时,会导致齿轮工作不稳定,因此,磨损是机床齿轮损坏的一个常见原因。
2.过载。
机床齿轮在长期使用过程中,会经常接收到大扭矩、大载荷等因素的影响,如果超载时间过长,会导致齿轮扭矩异常增大,引起齿轮损坏。
3.装配不当。
机床齿轮在组装过程中,如轴承安装不当、齿轮对齿轮轴线串联不恰当等,易造成齿轮运转不稳定,从而损坏机床齿轮。
4.疲劳。
长期使用会导致机床齿轮疲劳。
当疲劳达到一定程度时,齿轮会发生失效,造成损坏。
5.材料缺陷。
一些材料的制造过程容易产生材料缺陷,可能导致机床齿轮损坏。
如果这些材料被用于机床齿轮的制造中,将增加机床齿轮损坏的可能性。
解决策略1.定期保养。
在机床齿轮运转过程中,要定期进行检查,清洗油污、润滑齿面、检测轮齿啮合,确保齿轮工作稳定。
2.合理选用材料。
机床齿轮在制造过程中,应选择质量好、质量稳定的材料,尽可能避免材料缺陷对齿轮造成影响。
3.注意装配质量。
在机床齿轮组装过程中,要注意有关技术参数。
如:轴承安装的紧度、齿轮对齿轮轴线串联的精度、齿轮啮合精度等。
4.设计优化。
机床齿轮的设计应根据工作条件,进行有效优化。
设计过程中要避免齿轮干涉及过载等问题,确保设计质量。
5.提高维修技能。
实施运转和维修过程中,要受过专业培训的人员进行操作和维修。
技术人员必须具备专业的维修知识和操作技能。
结论通过对机床齿轮损坏原因及解决策略的分析,我们可以看出,齿轮损坏是多方面因素造成的结果。
因此,正确的维护方法、加强装配质量和设计优化等都是预防齿轮损坏的关键。
齿轮机构常见的损坏形式及修复
齿轮机构常见的损坏形式及修复
齿轮机构是机械传动系统中常见的一种传动形式,由于齿轮机构常常承担大量的传动负荷,因此在使用过程中会出现不同的损坏形式。
以下是齿轮机构常见的损坏形式及修复方法:
1. 齿轮磨损:由于齿轮轮齿在传动过程中不断摩擦,长时间使
用容易出现磨损现象。
为修复齿轮磨损,可以采用磨削或更换齿轮的方法。
2. 齿轮断裂:齿轮在承受过大的负荷时容易断裂。
修复时可以
采用焊接或更换齿轮的方法。
3. 齿面损坏:齿面损坏是指齿轮齿面出现裂纹、剥落等损伤,
这种损坏形式常常由于不当的使用或者是质量问题导致。
修复齿面损坏可以采用加工或更换的方法。
4. 齿轮变形:齿轮在受到过大的负荷或者在高温环境下容易发
生变形。
修复齿轮变形可以采用加工或者更换的方法。
以上是齿轮机构常见的损坏形式及修复方法,需要注意的是,在修复齿轮机构时应该根据实际情况选择合适的修复方法,以确保齿轮机构的正常运行。
- 1 -。
大型窑开式齿轮传动设计及润滑
、
。
下 面举 例 说 明按 美 国A M G A标 准 及 按 我 国 G , B1 r
一
些 回转 窑设计 者
标准( 德国设计方法) 设计开式齿轮情况 。
随 着 水 泥工 业 发 展 和设 备 大 型 化 . 国标 准 也 在 发 美
展 . 过 去 采 用
一
为了减轻大齿圈重量 , 降低成本 , 尽可 能降低大齿轮 的接触应力安全系数 S 最高采用 1 5 . , 2 相 当按 美 国 的服 务 系数 2 。有 的甚 至 取
工 况 产 生 不 良的 影 响
渐 开 线 圈 柱 齿 轮 承 载 能力 关 于 S 最 小 安 全 系数 的选 取 该 标 准 的 正 式 出版 稿 , 失 效 概 率 订 得 比较 模 糊 , 把 以
,
.
“ 低
般、 较高 、 、 高 可靠度” 作为使用要求 , 而报批稿定 得较具体 ( 见表 4 由于正式标准订得 比较模糊 , ) 所以一
.
3 11 5
.
+2 l 1- 3
+ .
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设计 方 法可能 影 响到齿 侧面 的弯 曲和扭 转 变形 . 结果影 响到综合误差 。 大的轴径 , 的轴承跨度和低 的 小
w 比会 导 致 很 差 的齿 宽 载 荷 分 布 系 数 。除 了载 荷 分 。 布 系数 对 载 荷 临 界 值 有 影 响 之 外 . 受 其 它 各 种 因 素 影 还
小 齿 轮 转 速 n/ nI 1mi-
德国一般 美国 G A 设计 设计 A M 一般 l0 0 5
159 3.
l 0 o 5
1 86 8.
1 大 型 回转 窑 开式 齿 轮 传 动 设 计
关于大型开式齿轮常见损伤及润滑的建议
关于大型开式齿轮常见损伤及润滑的建议一、磨损磨损是指由于机械、化学或其它因素导致材料的慢速损失,齿轮表面发生改变。
并非所有的磨损都定义为损伤,对于大型开式齿轮,齿轮运行初期发生的正常磨损有利于改善设备运行状态和润滑条件。
1.正常磨损这种磨损发生在齿轮运转的早期阶段,粗糙的开式齿轮表面的机加工痕迹逐渐消失,齿面呈光亮状态,常称为跑合磨损。
磨光和中等磨损都属于正常磨损类型。
正常磨损的形貌特征:磨光是一种缓慢的磨合,两接触齿面的凹凸不平逐渐被磨去,机加工痕迹逐渐消失,齿面粗糙度大为降低,因此产生光滑的齿面,磨光对改善齿轮的运转状态有积极的促进作用,左下图为磨光图片实例。
中等磨损齿面的特征是两齿面都有金属移失,在节曲面附近出现一条连续的条带,如右下图。
在寿命以内的正常磨损并不影响齿轮的使用。
图1齿轮运转早期阶段的正常磨损类型用于转窑类设备驱动的齿轮精度在 8~9级(AGMG 2000),用于管磨类设备的齿 轮精度在9~10级(AGMG 2000)。
因此,大型开式齿轮副在运转初期,接触面积小, 存在局部过载,高点的局部接触应力往往超过材料的接触疲劳强度,疲劳裂纹就会 陆续出现。
若此类疲劳裂纹不能快速消除,疲劳裂纹会持续发展成点蚀损伤。
因此,对于新制大型开式齿轮或翻面使用的齿面,克鲁勃提出:在齿轮的运行 初期,必须通过磨合过程来达到磨光的目的,借助专用磨合润滑剂快速降低表面粗 糙度、提高接触比例,防止出现初期损伤,为后期取得良好润滑状态创造条件。
2. 磨料磨损磨料磨损是指由于混在润滑剂中的坚硬颗粒(如砂粒、锈蚀物、金属杂质等), 在齿面啮合时的相对运动中, 使齿面材料发生遗失或错位。
齿面上嵌入坚硬的颗粒,Q 磨光实例 M 中等磨损实例也会造成磨料磨损。
磨料磨损的形貌特征:齿面出现不同尺寸的分散凹坑,其边缘比较圆滑。
图2齿轮磨料磨损实例此种损伤类型与润滑无关,且不会持续扩展,但降低了齿轮的接触比例,可采取如下预防性措施:1)在设备的安装阶段,清除齿轮副和齿轮罩上的杂质;2)若采用喷射润滑或循环润滑方式,需做好润滑系统相关部件的清洁工作,避免杂质混入。
大型开式齿轮传动润滑选择方法
4 自动喷油润滑系统
润滑泵如电动或气动活塞泵(容积泵)。
单路或多路系统。
大和最4泛 间变化。 连续润 滑有三种方法,
,,漫没润滑
经济的耗油盈, 开式齿轮传动初期检查承载,
齿面修型润滑或强力润滑。
浸没润滑对开式齿轮传动是最安全的润 滑方法之一。润滑池必须注满润滑剂, 轮密 齿
中圈 分类号:TM2 文献 标识码:A 文 童编号: 1672- 3791(2007)09(c卜0010- 01
从润滑技术和维护看, 开式1互 大型 轮齿面
润滑类型 及其应用方法是非常重要的。当选 择润滑类型和使用方法时.对于承载齿面检查 是否供给必要的 润滑剂数量非常重要, 以避免
缺乏润滑剂损害齿轮和导致操作故除。润滑
剂可以是液体或脂。开式传动齿轮有两种基
2 间歇润滑 间歇润滑是润滑剂间 断供给到齿面。 间
歇润滑为 全损失润 需考虑成本效益. 对大 滑,
置 如造粒机、干澡窑, 直径可达4 米以上, 其 为 达到连续生产, 保证这些大型 必须 开式传动 齿轮的润滑效果, 避免齿轮受损.加之这些齿
轮装置是在空间错落布置, 一旦齿轮损毁, 更
润滑更 适用。理想的喷射效果是喷射到齿面
的润滑油总最保持一个最小的润滑油膜, 即通
是有或没有监视器的外部控制喷嘴.
润滑剂不重复使用 保证润汾剂无污染。
剂以周 期性补充来保 统的可靠 防止 证系 性及 缺 少润滑剂. 齿 轮防护罩与 齿轮边之间 密封不严 将导致灰尘、 渣块、 进人油 井最 水等 池, 终到
版社, 2000, 1.
循环润滑是润滑油通 过外部的泵供 是 给,
为齿轮油的应用而设计的。主要优点是润滑
大型开式齿轮润滑知识之一
大型开式齿轮润滑知识之一:润滑特点和注意事项[2008-02-14 ]大型开式齿轮是原材料加工工业中常见的传动方式,广泛应用于水泥、矿山、电厂、钢铁、化工、造纸等行业的大型设备,如:回转窑、管磨机、烧结窑、棒磨机、磨煤机、干燥机、造粒机、鼓式碎浆机、烘干炉等。
水泥回转窑的开式齿轮传动开式齿轮传动的主要特征为:重载、低速、结构尺寸较大,而且齿面粗糙度较高,工作条件苛刻(如灰尘、高温、冲击载荷等)。
整个开式齿轮可以传递很高的力矩,在启动、正常运转、停机期间通常处于混合摩擦状态,因而齿面承受极高的应力。
因此,对于开式齿轮必须采用合适的润滑剂和合理的润滑方法,有效的润滑保护,可以延长齿轮使用寿命,减少备件损耗、停机损失,提高设备的作业稳定性。
开式齿轮的润滑好坏,与润滑剂的选择、使用情况,齿轮的设计、加工、材质,设备的安装情况等密切相关。
各种开式齿轮润滑剂的使用方法也不相同,包括涂抹、油浴、喷雾等形式,因此要注意润滑剂的选型和应用,才能避免出现问题。
第一次使用开式齿轮润滑剂产品时,最好对齿轮装置进行彻底清洗,使开式齿轮润滑剂能够在润滑表面上形成完好的润滑油膜。
为了最大限度地减少磨损,设备操作人员应定出相应的施用/换油时间间隔。
大型开式齿轮润滑知识之二:产品特点及选用[2008-02-26 ] 开式齿轮传动的工况特点决定了所使用的润滑剂必须是黏附性极强的高黏度产品,同时还必须具有下述性能:1.工作温度范围宽,在冬、夏季均有很好的粘附性。
以确保有一层连续的油膜保持在齿轮表面上,夏季不易甩落和损耗,同时要避免冬季在齿轮齿根部位出现堆积、其他部位润滑不足的现象发生。
2.含有一定比例的固体润滑剂(石墨,二硫化钼)和EP(极压)添加剂,具有极高的承载能力,高的抗磨损和抗极压性能,确保在振动载荷的情况下能保持稳定的润滑保护能力,防止金属与金属之间的直接接触。
3.具备一定的油膜强度,可降低齿轮接触区的温度,能减弱冲击负荷对齿面的影响,减少齿轮表面点蚀和爬行问题。
煤矿设备齿轮磨损原因及修复润滑措施
划伤 : 划 伤 是 由于 齿 轮 表面 承 受过 大 的接触 压
力、 润 滑剂极 压性 能 不足 或齿 面缺乏 足够 的润 滑剂 , 导 致润 滑油 膜不 能 建 立 , 齿 轮 处 于 干摩 擦 或 边 界摩
擦状态, 啮合齿面直接接触 , 造成齿轮材料的移 除。
划 伤在 齿面 上沿 滑 动方 向 出现 沟 槽 , 主 要 分 布 在 滑
封 闭 式为 主 , 齿 轮箱 润滑 方 式 为 通 常 采用 人 工 定 期
加润 滑油 或脂 润滑 。
裂纹。若轮齿接触应力 超过极 限应力值 , 并达到一 定 的循 环次 数 时 , 材 料 就 可能 出现 疲 劳 裂 纹 。 随着
这 些裂 纹 扩展 、 连接 , 最 终 造 成 齿 面 金 属 材 料 的 脱 落, 形 成初期 点 蚀 , 并 可 能 持续 发 展 为 扩 展 性 点 蚀 、
1 . 2 氧化腐 蚀及 塑性 变形 Βιβλιοθήκη 1 设备齿轮磨损原 因分析
1 . 1 划伤 及点 蚀 和剥 落
设 备 齿 轮 磨 损 的 成 因 和 表 现 形 式 是 非 常复 杂 的, 因此 分类 方法 也很 多 , 连采用 皮 带机齿 轮 常见 的 磨损 方 式一般 包 括 : 划伤、 点蚀 、 剥落 、 氧化 腐蚀 及塑
收稿 日期 : 2 0 1 4—0 6—1 0 作者简 介 : 郭永静 ( 1 9 8 4 一) , 男, 内蒙古 巴彦卓 尔人 , 2 0 1 3年 毕业 于 内蒙古工业大学 , 助 理工程 师 , 主要 从事煤 矿机 械维修 的技术 管理 工作 。
氧 化 腐蚀 : 在 井 下 空气 中大 多 数金 属 的表 面都
郭永静
煤 矿设 备齿轮磨损原因及修复润滑措施
开式齿轮传动的主要失效形式有齿面磨损
开式齿轮传动的主要失效形式有齿面磨损齿轮传动作为目前最常用的传动方式之一,具有结构简单、传动效率高、传动精度高等优点,在工业生产和机械设计中得到了广泛的应用。
然而,齿轮传动也存在一些主要的失效形式,其中齿面磨损是其中的一种。
本文将针对开式齿轮传动的主要失效形式—齿面磨损进行探讨,并对齿面磨损的原因、影响以及预防措施进行分析和总结。
一、齿面磨损的原因1.1齿轮材料选择不当齿轮传动中使用的材料是造成齿面磨损的主要原因之一。
材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能直接影响着齿面磨损的程度。
如果选择的材料硬度不足、韧性差或者耐磨性不够,就容易导致齿轮表面的磨损加剧。
1.2加工质量不良齿轮在加工、热处理等工艺过程中,如果存在工艺上的缺陷或者质量控制不到位,就容易导致齿轮表面出现裂纹、氧化层、高应力集中等缺陷,从而影响齿轮的使用寿命。
1.3润滑油质量差齿轮传动的润滑是保证其正常运转和延长使用寿命的重要条件,如果润滑油质量不佳、粘度不匹配或者污染严重,就会导致摩擦增加和磨损加剧。
1.4工作环境恶劣齿轮传动常常处于高温、高负荷、高速运转等恶劣工作环境下,这种极端条件容易导致齿轮表面磨损加剧,从而影响其使用效果。
1.5运转过程中的冲击载荷齿轮传动在运转过程中,由于载荷冲击、过载、频繁启停等原因引起的冲击负荷也是齿面磨损的主要原因之一。
长期的冲击负荷会导致齿面微裂纹的扩展和齿面磨损的加剧。
二、齿面磨损的影响2.1降低传动效率齿面磨损会导致齿面粗糙度增加、齿轮啮合几何形状的变化,造成齿轮传动效率的降低。
2.2噪音增加齿轮传动在运转过程中,由于齿面磨损导致啮合偏差增加,轴向载荷和径向载荷增加,从而引起齿轮的振动和噪音的增加。
2.3导致齿轮脱落齿面磨损严重的齿轮在工作时,由于载荷的作用会出现表面材料的破裂和脱落,从而导致齿轮失效。
2.4缩短使用寿命齿面磨损会导致齿轮的几何形状发生变化,降低了齿轮的强度和耐磨性,导致其使用寿命缩短。
机床齿轮损坏原因及解决策略分析
机床齿轮损坏原因及解决策略分析机床齿轮损坏原因及解决策略分析机床齿轮作为机床传动系统中的重要部件,它的损坏会直接影响到机床的工作效率和使用寿命。
机床齿轮损坏的原因有很多,主要包括磨损、断裂、腐蚀、疲劳等。
本文将对机床齿轮损坏的原因及解决策略进行分析。
一、机床齿轮损坏的原因1.磨损由于齿轮的长时间使用,齿轮的表面会因为磨损而慢慢失去光泽,这些表面磨损会导致齿轮的负载能力下降,从而影响机床的使用寿命。
2.断裂齿轮如果在使用中受到过大的载荷,就会出现断裂的现象。
这种情况通常是由于机床传动部件调整不当或者使用不当,导致机床的齿轮受到了过大的压力或拉力,造成齿轮的断裂。
3.腐蚀机床齿轮过度暴露在空气中或者是化学液体的腐蚀下,也会导致齿轮的损坏。
腐蚀会让齿轮表面产生磨损和裂纹,从而影响机床的使用寿命。
4.疲劳当机床的齿轮长期处于高强度运转状态下时,会不断产生疲劳变形,导致齿轮表面渐渐变形、裂纹和磨损,从而导致机床的齿轮经常出现故障的状态。
二、机床齿轮损坏的解决策略1.提高机床的检修与保养机床的齿轮需要定期检修和保养,这样才能够发现机床齿轮损坏的问题,及时进行维修和更换,从而保证机床齿轮的正常使用。
2.更换好品质的齿轮好品质的齿轮拥有良好的韧性和刚性,能够承受更大的载荷,从而减少了机床齿轮损坏的风险。
因此,使用更优质的齿轮可以有效地延长机床的使用寿命。
3.优化机床设计机床的设计是直接影响到机床的使用寿命和效率的关键因素,优化设计可以减少齿轮磨损的风险,所以机床制造商应该考虑优化机床的设计,提高齿轮的耐磨损能力和承载能力,从而减少机床齿轮损坏的情况。
4.加强运行监测对于机床的运行状态进行监测,可以及时发现机床的齿轮出现异常的情况,然后进行相应的维修和更换,从而减少机床的损坏风险。
综上所述,对于机床齿轮损坏的原因及解决策略,应该注重机床的检修和保养、更换好品质的齿轮、优化机床设计和加强运行监测等,从而减少机床齿轮损坏的情况,提高机床的使用寿命和效率。
化工生产-齿轮常见损伤与润滑
齿轮常见损伤与润滑齿轮损伤的类型多种多样,包括断裂、表面疲劳(点蚀、剥落)、塑性流动、擦伤、胶合、腐蚀磨损、烧焦等。
为了防止齿轮失效,人们首先会从机械角度考虑问题,如选择优良的齿轮材料、合理的齿轮设计参数、先进的热处理技术以及高精度的机加工工艺等,这都是必不可少且行之有效的。
不容忽视的是,合理润滑对避免、减轻和延缓齿轮失效同样具有明显的效果,因此,齿轮润滑剂被看作是齿轮机构的元件之一。
一、剥落剥落机理和点蚀相同,从硬齿面或表面硬化齿面上去除由于热处理不当而引起的应力或由于次表面裂痕产生的较大金属屑,形成剥落。
它是由材料缺陷、过载或其他使用问题而引起。
点蚀、剥落通常被称为金属表面疲劳,润滑油的粘度、种类、添加剂对这种磨损形态均有影响。
黏度对齿轮疲劳寿命影响最大。
大多数都认为黏度越大,产生疲劳所需的时间越长。
这是由于在滚动接触中于齿面间介入油膜,则压力分布就变得平缓;滚动面上的微观凸凹由于油膜的存在而被覆盖;对外部的负荷变化有缓冲作用等原因引起的。
润滑油种类不同,对滚动疲劳的产生有相当大的影响,如同一黏度的环烷基油比石蜡基油产生疲劳所需的时间要长。
另外分子结构与寿命的有关系,即黏度相同的油,分子中环数越多者,使用寿命越长。
添加剂的影响很复杂,在不同条件下结果不一致。
用滚动四球机研究的结果表明,添加二丁基亚磷酸酯和氯化石蜡则寿命降低,而加元素硫则寿命延长。
添加剂种类和添加量不同,对寿命影响有相当大的差别。
硫化萜烯和二烷基二硫代磷酸锌添加2%左右时能显著提高疲劳寿命。
但添加量再增加,延长寿命的作用逐渐变小;而当到某一添加量以后,寿命反而降低。
二、塑性流动这是由于重载而使表面应力超过齿轮材料的弹性极限而引起轮齿表面变形。
通常在较软材料中出现这种情况,表面材料可能沿齿端面和齿顶挤压,最后在齿面上形成毛刺。
节线起皱突起或齿根凹陷也属于这个范畴。
如果这类破坏现象是由强烈振动或冲击载荷引起的话,则高粘度润滑剂有缓冲载荷的作用,但仅靠改变润滑剂不能解决这类问题。
开式齿轮传动的润滑
1、开式齿轮传动润滑的特点和对其润滑剂性能的要求开式齿轮传动中易落入尘、屑等外部介质而造成润滑油污染,齿轮易于产生磨料磨损。
当对开式齿轮给以覆盖时,在相同的工作条件下,开式齿轮的润滑要求与闭式齿轮相同。
开式齿轮传动通常使用高黏度油、沥青质润滑剂或润滑脂,并在较低的速度下能工作得较为有效。
开式齿轮油有三个档次的分类,即抗氧防锈开式齿轮油、极压型开式齿轮油及溶剂稀释型开式齿轮油,见表1。
在选择开式齿轮传动润滑油时,应考虑下列因素:①封闭程度;②圆周速度;③齿轮直径尺寸;④环境;⑤润滑油的使用方法;⑥齿轮的可接近性。
除了在某些场合下润滑油可以循环回流以外,一般应设置油池。
开式齿轮传动的润滑方法一般是全损耗型的,而任何全损耗型润滑系统最终在其齿轮表面只有薄层覆盖膜,它们常处在边界润滑条件下,因为当新油或脂补充到齿面时,由于齿面压力作用而挤出,加上齿轮回转时离心力等的综合作用,只能在齿面上留下一层薄油膜,再加上考虑齿轮磨合作用,因此润滑油必须具备高黏度或高稠度和较强的黏附性,以确保有一层连续的油膜保持在齿轮表面上。
开式齿轮暴露在变化的环境条件中,如北方运河水闸的开式齿轮在冬季工作在0℃以下的环境中,造纸机干燥机滚筒的开式齿轮系统工作在高湿度和60℃以上的环境温度中,水泥窑转筒环形齿轮工作在热、雨和灰尘环境条件下,而在自动化生产工厂中,对于大型机械压力机中的大型开式齿轮,其环境虽然不是苛刻的因素,但如果齿轮上的润滑剂被抛离的话,那么损坏齿轮的危险照样存在。
开式齿轮传动润滑油的最通用类型是一种像焦油沥青那样具有黑色、胶黏的极重石油残渣材料。
这种材料对齿轮起保护作用,要使用它们,必须加热软化,现在一般是通过添加一种溶剂,使它们变成一种液体,这种溶剂是一种挥发性无毒氯化烃,使用时直接涂上或喷上,当其溶剂挥发后,就会有一层塑性的类似橡胶膜的物质覆盖在齿面上,可达到阻止磨损、灰尘和水的损害,最终达到保护齿轮的目的。
某些类型的开式齿轮润滑剂加入极压抗磨添加剂,与大气接触后,就会有点干并牢固地附着在齿轮表面,从而阻止灰尘的沉积和水的侵蚀。
开式齿轮润滑方法(图)
工业开式齿轮润滑一、开式齿轮润滑现状1、人工加固体润滑脂人工加固体润滑脂是由人工定期采用涂抹润滑方式由开式齿轮罩壳加油口加脂。
很多企业加注沥青油脂,现有的企业改加二硫化钼润滑脂。
加注沥青油脂,加油时需要油品升温,易吸附污染物、杂质,长期使用会污染工作环境,油脂易干枯,需经常补脂,会在齿轮表面出现残留斑点。
对于大型开式齿轮和支撑滑道,由于边界润滑性不好,齿面啮合部易出现干磨痕迹,造成齿轮报废。
加注二硫化钼润滑脂易出现在重负荷齿轮表面油脂被挤出润滑工作面,从而造成齿轮干磨引发的齿轮报废。
2、机械喷射N680号闭式齿轮油或00-000开式齿轮润滑脂使用机械自动喷射方法加油克服了加油困难、齿面上覆盖油层不均匀的缺点。
绝大多数企业使用的润滑油为闭式齿轮油,因为闭式齿轮油粘度最大的N680号油的粘度和粘附性都满足不了开式齿轮润滑的要求(闭式齿轮油的粘度不高,粘附力不强),其所形成的边界润滑油膜性能不能满足开式齿轮润滑,显然N680号油不能满足开式齿轮的润滑用油。
从现场观察齿磨损情况看,使用N680号油喷润后齿面磨损痕迹比加普通二硫化钼润滑脂脂润滑性要好,但仍有干磨痕迹,若要完全防止干磨,势必更要缩短喷油周期以及时补充新油来保证油膜用油,显然总耗油量就会增加,油的有效利用率就会降低。
使用00-000润滑脂需要在机械喷射装置附加高压后吹装置,以保证齿面覆盖油层的均匀性。
二、开式齿轮传动润滑分析和选用润滑剂的方法。
开式齿轮传动有以下特点:1,齿轮直径大,不能使用全密封式罩壳连续循环油润滑方法;2,齿轮周节速度大;3,传动载荷重等;齿轮润滑主要处在边界润滑状态下,其润滑属于边界全损耗润滑类型。
大小齿轮啮合时,在两齿面间总有相对滑动,在两滑动摩擦面之间一部份微凸体直接发生接触,一部份由润滑油接触,这种润滑状态称为“边界润滑”。
边界润滑的有效性由边界膜的物理性能所决定,包括油膜厚度、剪切强度、内聚力、粘附力、熔点等。
这些性能决定了开式齿轮润滑选用润滑油的原则为:1、根据ISO标准规定确定开式齿轮传动载荷等级。
机械设备齿轮传动润滑的常见故障及预防措施
机械设备齿轮传动润滑的常见故障及预防措施摘要:在我国国民经济总值大幅度提升的同时,人们对于物质生活质量的需求也日益提升,尤其对机械产品有着更高的要求,在这样的背景之下,机械工程自身的发展规模得到快速提升。
但是从目前机械设备发展运行中我们不难看出,机械设备齿轮传动润滑在应用过程中常出问题,实际出现的润滑故障直接导致机械设备不能进行高效运作,严重影响到企业的经济效益及社会效益。
本文从机械设备齿轮传动润滑中常见的故障进行原因说明,并提出有效的解决措施。
关键词:机械设备;齿轮传动润滑;常见故障及预防措施新时期,机械工程在社会经济不断提升的推动下,生产出大量新型的机械设备,给国家及社会各行业带来极大的便利,带动了我国经济发展。
但是随着机械化程度越来越高,其生产出的机械设备结构也就相对复杂许多。
在此过程中,齿轮作为机械设备零部件这个较为常见的基础性部分,其自身的润滑程度直接决定着整台机械设备得以正常运转。
因此提高齿轮传动期间的润滑效果,是从根本上提高齿轮润滑效率的关键所在。
一、机械设备齿轮传动中常见润滑方式阐述在当前机械设备转动结构中,较为常见的齿轮传动形式为开式齿轮和闭合齿轮润滑,我们在此来进行一一阐述。
首先,开式齿轮因其自身主要工件的润滑介质,以此来作为特定的润滑脂及润滑油,添加方式为人工定期手动添加,有效促使机械齿轮在日常转动过程中,其转动润滑状态可以一直持续在最佳状态。
开式齿轮在具体转动期间,因自身具有传动频率低,且载荷量大等特征,其具体操作环境一般都具有较大灰尘、空气较为潮湿等情况下。
在其润滑油的选择上,就不能选择已消耗的润滑油类型,而是将具有较强吸附性、超高粘性以及防锈性能强的,且带有沥青材质的润滑油作为首选依据,这样可以更好的确保实际润滑油膜自身拥有较强的厚度;在开式齿轮自身传动速度没有提升的情况下,可以适当加入一定剂量的润滑脂进行有效润滑。
润滑脂在具有一定润滑特效功能外,还具有许多延伸出的辅助功效,如将二硫化钼及石墨等添加到铝基、钙基内,可以增强润滑脂自身抵御载荷重量的能力;其次,闭合齿轮润滑的主要方式是借助圆周速度而具体决定润滑时速,例如:设定时速在13m/s,如果超过该时速,则需采用喷油的方式予以实施润滑,如果没超过,则可应用油浴的方式进行实际润滑。
开式齿轮润滑问题讲解
齿轮中等擦伤实例
齿轮严重擦伤实例
擦伤的形貌特征:在齿面上沿滑动方向出现沟槽,主要分布在滑动速度较快的齿顶、齿 根区域。按照损伤面积的大小,可分为轻微擦伤、中等擦伤、严重擦伤。
23
防止齿轮擦伤,除避免设备超负荷运行,造成轮齿接触压力 过大外。在润滑方面需注意如下方面:
1)选用承载能力强、粘度高的润滑剂,改善润滑条件,提 高油膜厚度。
Klüber
Fuchs
Grafloscon C- Ceplattyn KG- 长城7420
SG00 Ultra
10LC
515.8 32.95
380.2 28.68
574.9 35.86
测试方法 GB/T265
98
105
99
GB/T269
滴点, ℃
130
186
184
GB/T3498
相似粘度(-10℃, 20s-1), Pa.s
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冀东水泥唐山丰润三期使用Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500效果图
VS
长城7420的效果图
重载开式齿轮在经过咬合后,由于载荷较重,如果大小齿轮吻合
较好,都会将齿轮表面的润滑脂极压到两边齿轮沟底或两边
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220号开式齿轮润滑油在2号水泥磨上的图片
16
使用长城7420(00)开式齿轮润滑 脂,客户认为效果很好,噪音、振 动、温度等都很正常。齿轮咬合后 表面比较光洁
正常磨损的形貌特征:磨光是一种缓慢的磨合,两接触齿面的凹 凸不平逐渐被磨去,机加工痕迹逐渐消失,齿面粗糙度大为降低,因 此产生光滑的齿面,磨光对改善齿轮的运转状态有积极的促进作用, 左下图为磨光图片实例。中等磨损齿面的特征是两齿面都有金属移 失,在节曲面附近出现一条连续的条带,如右下图。在寿命以内的正 常磨损并不影响齿轮的使用。
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大型开式齿轮常见损伤及润滑建议摘要:在水泥行业中的烧成和生料、熟料、煤的破碎等工艺设备中,大型开式齿轮常被选作设备的主要驱动单元。
其传动齿轮副长期处于低速、重载、大冲击力的工况中,齿轮表面往往会出现不同形式的损伤,如过度磨损、擦伤、胶合、点蚀、塑性变形等,继而导致齿面金属材料的遗失,改变齿轮的几何尺寸,严重影响齿轮副的使用寿命,降低生产的连续性。
本文针对大型开式齿轮常见的齿面损伤,结合具体的图片,提出防止损伤发生及合理润滑的建议,供现场技术人员参考并有望解决现场问题。
前言在水泥行业中的烧成和生料、熟料、煤的破碎等工艺设备中,大型开式齿轮常被选作设备的主要驱动单元。
其传动齿轮副长期处于低速、重载、大冲击力的工况中,齿轮表面往往会出现不同形式的损伤,如过度磨损、擦伤、胶合、点蚀、塑性变形等,继而导致齿面金属材料的遗失,改变齿轮的几何尺寸,严重影响齿轮副的使用寿命,降低生产的连续性。
本文针对大型开式齿轮常见的齿面损伤,结合具体的图片,提出防止损伤发生及合理润滑的建议,供现场技术人员参考并有望解决现场问题。
克鲁勃根据开式齿轮的运行条件和损伤产生的机理,提供系列开式齿轮润滑产品及技术服务,创造并保障良好润滑条件、降低齿轮磨损、减少损伤的出现,并抑制既有损伤的扩展。
一、磨损磨损是指由于机械、化学或其它因素导致材料的慢速损失,齿轮表面发生改变。
并非所有的磨损都定义为损伤,对于大型开式齿轮,齿轮运行初期发生的正常磨损有利于改善设备运行状态和润滑条件。
1.正常磨损这种磨损发生在齿轮运转的早期阶段,粗糙的开式齿轮表面的机加工痕迹逐渐消失,齿面呈光亮状态,常称为跑合磨损。
磨光和中等磨损都属于正常磨损类型。
正常磨损的形貌特征:磨光是一种缓慢的磨合,两接触齿面的凹凸不平逐渐被磨去,机加工痕迹逐渐消失,齿面粗糙度大为降低,因此产生光滑的齿面,磨光对改善齿轮的运转状态有积极的促进作用,左下图为磨光图片实例。
中等磨损齿面的特征是两齿面都有金属移失,在节曲面附近出现一条连续的条带,如右下图。
在寿命以内的正常磨损并不影响齿轮的使用。
a) 磨光实例 b) 中等磨损实例图1 齿轮运转早期阶段的正常磨损类型用于转窑类设备驱动的齿轮精度在8~9级 (AGMG 2000),用于管磨类设备的齿轮精度在9~10级 (AGMG 2000)。
因此,大型开式齿轮副在运转初期,接触面积小,存在局部过载,高点的局部接触应力往往超过材料的接触疲劳强度,疲劳裂纹就会陆续出现。
若此类疲劳裂纹不能快速消除,疲劳裂纹会持续发展成点蚀损伤。
因此,对于新制大型开式齿轮或翻面使用的齿面,美孚公司提出:在齿轮的运行初期,必须通过磨合过程来达到磨光的目的,借助专用磨合润滑剂快速降低表面粗糙度、提高接触比例,防止出现初期损伤,为后期取得良好润滑状态创造条件。
2.磨料磨损磨料磨损是指由于混在润滑剂中的坚硬颗粒(如砂粒、锈蚀物、金属杂质等),在齿面啮合时的相对运动中,使齿面材料发生遗失或错位。
齿面上嵌入坚硬的颗粒,也会造成磨料磨损。
磨料磨损的形貌特征:齿面出现不同尺寸的分散凹坑,其边缘比较圆滑。
图2 齿轮磨料磨损实例此种损伤类型与润滑无关,且不会持续扩展,但降低了齿轮的接触比例,可采取如下预防性措施:1)在设备的安装阶段,清除齿轮副和齿轮罩上的杂质;2)若采用喷射润滑或循环润滑方式,需做好润滑系统相关部件的清洁工作,避免杂质混入。
若采用油池润滑方式,需仔细清理油池和带油部件;3) 改善润滑系统和齿轮罩的密封条件,避免外部异物混入润滑剂。
3. 过度磨损过度磨损是指由于长期使用性能欠缺的润滑剂,抗磨损性能差,摩擦系数过高,大的滑动摩擦力使轮齿表面快速磨损,从而使齿轮副达不到设计寿命。
过度磨损的形貌特征:齿轮表面明显粗糙,严重时齿廓失去渐开线形状,通常过度磨损的齿轮伴随着胶合、擦伤等损伤,但由于磨损较快,不易出现裂纹和点蚀。
图3 齿轮过度磨损实例齿轮的过度磨损和所用润滑剂性能直接相关。
要求润滑剂具有适合工况推荐的工作粘度,含极压添加剂、良好的抗磨性能、低的滑动摩擦系数,能够有效降低齿轮的磨损速度,延长齿轮寿命。
二、擦伤擦伤是由于齿轮表面承受过大的接触压力、润滑剂极压性能不足或齿面缺乏足够的润滑剂,导致润滑油膜不能建立,齿轮处于干摩擦或边界摩擦状态,啮合齿面直接接触,造成齿轮材料的移除。
擦伤的形貌特征:在齿面上沿滑动方向出现沟槽,主要分布在滑动速度较快的齿顶、齿根区域。
按照损伤面积的大小,可分为轻微擦伤、中等擦伤、严重擦伤。
图4 齿轮中等擦伤实例图5 齿轮严重擦伤实例防止齿轮擦伤,除避免设备超负荷运行,造成轮齿接触压力过大外。
在润滑方面需注意如下方面:1)选用承载能力强、粘度高的润滑剂,改善润滑条件,提高油膜厚度。
2)保障足量的润滑剂到达啮合齿面,若采取喷射润滑方式,需合理设置系统参数,避免喷射间隔时间过长、润滑剂用量过低,在运行中注意防止出现润滑系统故障,若采取油池润滑方式,需在日常检查中注意液位的高低,尤其是当齿轮中心线和油池液面具有一定斜度时,注意油位的的高度应以高端为准。
三、胶合胶合是由于齿轮承受过大的接触压力或较高的齿面温度,导致润滑油膜不能建立,齿面上不平的峰谷在接触时发生局部高压熔焊,而后随着齿面的相对运动,促使节点发生塑性变形和破裂,导致齿面材料的损失和迁移。
由于高温导致润滑失效而形成的胶和称为“热胶和”,由于啮合齿轮间接触压力超过润滑油承载能力导致润滑失效而形成的胶和称为“冷胶合”。
胶合的形貌特征:相互啮合齿面间齿面表层材料发生撕裂,形成连续的、一定面积、一定深度的凹坑,严重时可能覆盖整个齿宽。
胶合通常发生在相对滑动速度较高的齿顶和齿根区域。
图6 齿轮胶合实例对于胶合损伤,一方面需要避免超负荷运行,即便齿轮短时处于过载状态,过大的接触压力也会在齿面上产生胶合。
另外在润滑方面必须选择合适的润滑剂,由于胶和现象必须在破坏润滑油膜时才能发生,因此选用粘度高、粘附性能好、含极压添加剂的齿轮润滑剂能够抑制胶合的产生。
四、点蚀和剥落点蚀的初期形貌是疲劳裂纹。
若轮齿接触应力超过极限应力值,并达到一定的循环次数时,材料就可能出现疲劳裂纹。
随着这些裂纹扩展、连接,最终造成齿面金属材料的脱落,形成初期点蚀,并可能持续发展为扩展性点蚀、片蚀或剥落。
点蚀损伤对齿轮的使用寿命有较大的影响,严重时使齿轮厚度大大减少,甚至出现断齿。
点蚀的形貌特征:齿面金属材料的遗失、出现凹坑、且凹坑的边缘较为尖锐。
下列图片显示了各种点蚀的具体形貌。
图7 初期点蚀实例图8 扩展性点蚀实例图9 点蚀引起的材料剥落实例对于点蚀损伤,需抑制其发展源头,即裂纹的产生,在开式齿轮的不同运行阶段,借助于润滑,可以防止点蚀的出现。
1)在齿轮副投入使用的初期,使用专用的磨合润滑剂,使齿轮快速经历磨光过程,在消除已产生裂纹的同时,提高齿轮的接触比例,防止新的疲劳裂纹产生。
2)当齿轮接触比例上升后,换用高粘度的润滑油,建立足够厚度的润滑油膜,使载荷平均分布,降低接触压力。
如此,能够有效杜绝点蚀损伤的发生,并缓解既有点蚀的扩展。
五、塑性变形轮齿的塑性变形是一种卸去施加的载荷后不能恢复的变形,其诱因都是轮齿受过大载荷造成的。
轮齿的塑性变形可以分为两大类:齿体塑变和齿面塑变。
前者是由于齿体材料受到的应力超过弹性极限所致,而后者除了高应力外还与轮齿啮和时的摩擦条件有关(摩擦使齿面材料流动)。
对于开式齿轮,典型的齿面塑变类型为起脊。
起脊的形貌特征:齿轮材料在齿表上流动,齿面上出现类似山脊的形状,平行于齿轮的啮合线,严重时沿整个齿宽分布。
图10 塑性变形实例对于开式齿轮,过大的冲击载荷和滑动摩擦力是形成塑性变形的主要因素,除设备安装、维护时注意保证各安装限度和尺寸外,良好的润滑条件能够缓解塑性变形的产生。
1) 选用能够形成足够润滑油膜的润滑油,有效吸收齿轮啮合时的冲击力,降低齿轮承受的冲击载荷。
2)良好的润滑能够降低摩擦系数,降低齿轮受到的滑动摩擦力,避免齿面材料出现流动。
六、如何选择合适开式齿轮润滑剂通过对上述的开式齿轮常见损伤分析,可以得出如下结论:对于不同运行阶段的大型开式齿轮,对润滑剂有着完全不同的要求:1、新齿轮或翻面齿轮,齿轮表面粗糙,接触比例偏低,不可避免出现轻微擦伤和疲劳裂纹,因此需防止轻微擦伤持续发展为严重擦伤,防止疲劳裂纹持续发展为点蚀和剥落。
必须借助特殊的磨合润滑剂,通过磨光阶段,消除不断产生的擦痕、裂纹,快速提升齿轮的接触比例,减少擦痕、裂纹产生的机率。
克鲁勃为开式齿轮的磨合提供专用的透明磨合润滑剂KLUBERFLUID B-F2 ULTRA,同时适用于喷射、循环、油池等多种润滑方式,下图显示了一回转窑开式齿轮的磨合效果。
图11 齿轮运转初期的磨光效果实例2.、当齿表具备足够的接触比例后,磨光阶段即可结束,此时齿面具备形成良好润滑油膜的基本条件。
为创造良好的润滑条件,需换用合适的润滑剂来降低齿轮磨损量,防止齿轮出现擦伤、胶合、塑性变形、点蚀等损伤,延长齿轮使用寿命,并避免因润滑不当造成的既有损伤的持续发展。
为防止出现前述的各类损伤,要求选用的润滑剂具备高的粘度,承载能力强、粘附性能好、含极压添加剂、良好的抗磨损性能、适应齿面较高的工作温度,以达到下述目的:a)能够在啮合齿面间形成足够厚度的油膜;b)承受较高的齿轮运行温度;c)降低摩擦系数;d)能够有效吸收齿轮啮合时的冲击力,降低齿轮承受的冲击载荷;e)能够有效降低齿轮的磨损速度,延长齿轮寿命;f)使载荷平均分布,降低接触压力;g)能够有效防止齿轮出现新的损伤,或缓解既有损伤的扩展。
克鲁勃为开式齿轮的操作运行提供全透明、高粘附性的开式齿轮润滑剂KLUBERFLUID C-F3 ULTRA,具备超高粘度,40℃黏度达16500mm2/s ,同时适用于喷射、循环、油池等多种润滑方式,能够完全达到上述的各项要求,并已在全球范围内得到广泛使用。
克鲁勃还提供丰富的同系列产品,其粘度的跨度从3100 —22000 mm2/s (40℃),以适应不同喷射系统和环境温度的要求。