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摘 要：减速机在机械领域中的应用非常广泛，而且减速机性能的好坏，质量的高低都会对机械设备造成非常重大的影响，因此研究减速机存在的常见故障形式，并提供可以解决的方案，对于提升减速机的运行性能具有非常重要的作用，这也是本文研究的重点所在。
关键词：减速机;故障;维修
引言
减速机实际上是一种动力转换的机械装置，通过利用齿轮速度的变化来实现转换，也就是将电机中的回转数进行减速，在达到需要的回转数的同时还要达到较大转矩的需求，在当前用户传递动力以及运动的机械装置中得到了广泛的应用。事实上目前很多机械的运动传动系统都能够看到减速机的应用，比如船舶、汽车以及建筑用的重型工具，还有机械加工领域中常使用到的自动化工具设备。甚至在很多精密设备上也能够看到减速机的应用，比如机械手表等。所以减速机性能的高低以及使用的稳定性都会对整装设备造成很大的影响，也就是说加强对减速机的故障排查，提升减速机的运行稳定性就能够解决机械设备中常常出现的问题。
1 减速机简介
减速机的结构随其类型和要求的不同而异，其基本结构由箱体、轴承部件、润滑和密封装置、轴和轴上零件及减速机附件等五部分组成。
1.1 减速机的工作原理
减速机由各级齿轮副组成。 比如小齿轮带动大齿轮就可以达到一定的减速目的，再采用多级这样的结构，就可以大大降低转速。 减速机一般用于低速大扭矩传动装置，电动机、内燃机或其他高速运转的动力在输入轴上的减速机齿轮在输出轴上的齿轮啮合少，以达到减速的目的 减速，普通的齿轮减速机很少有同原理并能达到理想的减速效果，齿轮上的齿数、传动比的大小之比。
1.2 减速机常见的润滑方式
减速机中齿轮（或蜗杆、蜗轮）和轴承都需要良好的润滑，其主要目的是减少摩擦磨损和提高传动效率，并起冷却和散热作用。另外，润滑油还可防止零件锈蚀和降低减速机的噪声和振动等。
（1）浸油润滑
即将齿轮、蜗杆或蜗轮等浸入油中，当轮子回转时，粘在上面的油液被带到啮合面进行润滑，同时油池中的油也被甩上箱壁，借以散热。这种润滑方式适用于齿轮圆周速度v≤12m/s，蜗杆圆周速度v≤10m/s的场合。
（2）喷油润滑
当齿轮圆周速度v?12m/s，或蜗杆圆周速度v?10m/s时，则不能采用浸油润滑，则必须采用压力喷油润滑，以保证充分的润滑和散热。因为粘在轮齿上的油会被离心力甩掉而送不到啮合区，而且油搅动大甚致使油温升高、油起泡沫和氧化等。此时宜用喷油润滑，即利用油泵将润滑油从喷嘴直接喷到啮合面上。喷油润滑也用于速度不高但工作条件紊重、或需借大量润滑油进行冷却的重要减速机中。喷油润滑需要专门的管路、滤油器、冷却及油量调节装置等，因而费用较贵。
以上两种是闭式齿轮和蜗杆传动的润滑方式。对于开式传动，常见的润滑方式是在齿面上涂抹或充填润滑脂、油槽浸油、滴油及喷射润滑等。
3 减速机故障及其原因分析
3.1 减速机发热和漏油故障及原因分析
蜗轮减速机为了提升工作效率，蜗轮采用的是有色金属，而蜗杆则使用硬度较高的钢材。由于蜗轮减速机是采用滑动摩擦来进行传动，所以在工作的过程中会产生非常高的温度，让减速机很多密封件出现热膨胀，而这些密封件和零件之间的热膨胀系数如果有少许的不同就会造成配合面产生隙缝，另外油液在高温的作用下也会从粘稠状态稀释，从而造成减速机泄露。因此故障产生的原因主要是材质的搭配是否科学、咬合的摩擦面质量是否更高、润滑油质量是否更加、装配质量和使用环境是否更加科学合理这几个方面造成的。
3.2 磨损故障及原因分析
磨损故障主要有涡轮磨损和小斜齿轮磨损两个方面，其中蜗轮磨损的故障是因為蜗轮采用锡青铜，蜗杆采用45度钢萃取变硬的HRC45-55，有的也常用40C型号的钢材，然后蜗杆磨床磨削到粗糙度为RA0.8fcm，此时当减速机正常运行时，蜗杆就会像一把锉刀连续的去锉削蜗轮，从而造成蜗轮的磨损，当然如果蜗轮的质量非常高的话，那么这种磨损就会很慢，有些厂家的设计能够到10年，但是如果磨损速度较快，那么就要分析减速机的选择是否正确，是否存在超载使用，蜗轮的杆材和装配质量是否合理等。
而对于小斜齿轮磨损故障问题，该故障主要发生在减速机立式安装上，与润滑油的质量和添加次数有密切关系。 因为在立式安装过程中，如果减速机不运转，很容易产生润滑油量不足的问题。 卡嗒与减速机之间的传动齿轮油也会出现流失，齿轮得不到更好的润滑保护，因此在运转过程中容易造成小斜齿轮磨损甚至损坏。
3.3 蜗杆轴承损坏故障及原因分析
蜗杆轴承损害的故障主要是因为减速机内的齿轮油出现乳化的问题，而齿轮油一旦出现乳化，那么对于轴承的保护作用就会消失，就会容易造成轴承的生锈和腐蚀以及损坏等，因为当减速机在停运过程中，齿轮油当从热到冷的转变会后，会产生水分凝聚，于是就会造成机油的乳化。当然除此之外，轴承质量和装配工艺的不当也会有很大的关系。
4 减速机故障排除方案分析
4.1 提升减速机装配质量
从上面分析减速机故障的诸多原因中，装配质量的高低对于减速机的影响非常重大，因此为了确保减速机的性能和稳定性，首先就要保障安装的质量，因此在安装的过程中要根据具体的应用环境购置专业的安装工具，甚至是自己组装一些合适的工具，对减速机进行装卸。包括蜗轮、蜗杆以及轴承和齿轮等诸多不见，在装卸的过程中要规避锤子或者其他工具对减速机设备的直接碰撞敲击，在更换减速机的相关零件时，要采用原厂的配件进行成对更换。装配输出轴时，也要注意公差配合，比如D≤50 mm，并采用H7/k6，如果D>50mm那么就要采用H7/m6，同时还要使用防粘剂以及红丹油等，做好空心轴的保护，防范轴承生锈等。
4.2 科学合理使用润滑剂
蜗轮减速机最佳的润滑剂应该使用220#齿轮专用油，如果减速机的负荷较重，而且启动更加频发，使用的环境又相对较差的话，那么除了使用齿轮油之外还要选择一些润滑油添加剂，从而提升润滑油的性能。当减速机停运时，要保证齿轮油还继续吸附在齿轮的表面，并在减速机载重较高、低速以及高转矩的背景下，还有在启动时金属和金属架的接触时对齿轮能够形成良好的保护膜来进行保护，另外润滑剂中的添加剂中还应该有对密封圈的防泄漏保护，让密封圈变得更加柔软而富有弹性，从而有效减少漏油的故障。
4.3 建立有效的维护制度
要根据润滑工作中的五定原则，对减速机进行日常维护，做到每一台减速机都要有相关责任人定期检查，当减速机工作中出现油温过高或者显著提高，那就要检查润滑油的质量，当发现不正常的噪音时也要立即停止使用并及时检查，然后再更换润滑油重新运行，并在此进行观察，确保减速机的正常稳定的运行。另外在对减速机加油时，要注意油量和安装的位置，保障润滑油的正确使用。
5 总结
总而言之，当减速机发生故障之后要立刻到现场进行相似分析，分析故障产生原因，在保留故障实物的基础上进行进一步检修，必要时积极和厂家沟通来进行维修，确保减速机的正常稳定的运行。
参考文献：
[1]王年，张爱军.卷扬减速机构加载试验台的研制[J]. 煤矿机械. 2011（05）
[2]贺自敏，王斌，王盼锋.多轴箱设计中减速机的应用[J]. 通用机械. 2013（12）
[3]徐婷婷.基于特征的回转窑减速机运行状态分析系统研究[D].哈尔滨工业大学，2013.
[4]崔扬扬.可伸缩带式输送机故障诊断与对策[D].河北工程大学，2013.
[5]陈晖.基于多源信息融合的大型水压机故障诊断与状态评估研究[D].中南大学，2012.
（包钢股份设备工程部，内蒙古 包头014010）
关键词：减速机;故障;维修
引言
减速机实际上是一种动力转换的机械装置，通过利用齿轮速度的变化来实现转换，也就是将电机中的回转数进行减速，在达到需要的回转数的同时还要达到较大转矩的需求，在当前用户传递动力以及运动的机械装置中得到了广泛的应用。事实上目前很多机械的运动传动系统都能够看到减速机的应用，比如船舶、汽车以及建筑用的重型工具，还有机械加工领域中常使用到的自动化工具设备。甚至在很多精密设备上也能够看到减速机的应用，比如机械手表等。所以减速机性能的高低以及使用的稳定性都会对整装设备造成很大的影响，也就是说加强对减速机的故障排查，提升减速机的运行稳定性就能够解决机械设备中常常出现的问题。
1 减速机简介
减速机的结构随其类型和要求的不同而异，其基本结构由箱体、轴承部件、润滑和密封装置、轴和轴上零件及减速机附件等五部分组成。
1.1 减速机的工作原理
减速机由各级齿轮副组成。 比如小齿轮带动大齿轮就可以达到一定的减速目的，再采用多级这样的结构，就可以大大降低转速。 减速机一般用于低速大扭矩传动装置，电动机、内燃机或其他高速运转的动力在输入轴上的减速机齿轮在输出轴上的齿轮啮合少，以达到减速的目的 减速，普通的齿轮减速机很少有同原理并能达到理想的减速效果，齿轮上的齿数、传动比的大小之比。
1.2 减速机常见的润滑方式
减速机中齿轮（或蜗杆、蜗轮）和轴承都需要良好的润滑，其主要目的是减少摩擦磨损和提高传动效率，并起冷却和散热作用。另外，润滑油还可防止零件锈蚀和降低减速机的噪声和振动等。
（1）浸油润滑
即将齿轮、蜗杆或蜗轮等浸入油中，当轮子回转时，粘在上面的油液被带到啮合面进行润滑，同时油池中的油也被甩上箱壁，借以散热。这种润滑方式适用于齿轮圆周速度v≤12m/s，蜗杆圆周速度v≤10m/s的场合。
（2）喷油润滑
当齿轮圆周速度v?12m/s，或蜗杆圆周速度v?10m/s时，则不能采用浸油润滑，则必须采用压力喷油润滑，以保证充分的润滑和散热。因为粘在轮齿上的油会被离心力甩掉而送不到啮合区，而且油搅动大甚致使油温升高、油起泡沫和氧化等。此时宜用喷油润滑，即利用油泵将润滑油从喷嘴直接喷到啮合面上。喷油润滑也用于速度不高但工作条件紊重、或需借大量润滑油进行冷却的重要减速机中。喷油润滑需要专门的管路、滤油器、冷却及油量调节装置等，因而费用较贵。
以上两种是闭式齿轮和蜗杆传动的润滑方式。对于开式传动，常见的润滑方式是在齿面上涂抹或充填润滑脂、油槽浸油、滴油及喷射润滑等。
3 减速机故障及其原因分析
3.1 减速机发热和漏油故障及原因分析
蜗轮减速机为了提升工作效率，蜗轮采用的是有色金属，而蜗杆则使用硬度较高的钢材。由于蜗轮减速机是采用滑动摩擦来进行传动，所以在工作的过程中会产生非常高的温度，让减速机很多密封件出现热膨胀，而这些密封件和零件之间的热膨胀系数如果有少许的不同就会造成配合面产生隙缝，另外油液在高温的作用下也会从粘稠状态稀释，从而造成减速机泄露。因此故障产生的原因主要是材质的搭配是否科学、咬合的摩擦面质量是否更高、润滑油质量是否更加、装配质量和使用环境是否更加科学合理这几个方面造成的。
3.2 磨损故障及原因分析
磨损故障主要有涡轮磨损和小斜齿轮磨损两个方面，其中蜗轮磨损的故障是因為蜗轮采用锡青铜，蜗杆采用45度钢萃取变硬的HRC45-55，有的也常用40C型号的钢材，然后蜗杆磨床磨削到粗糙度为RA0.8fcm，此时当减速机正常运行时，蜗杆就会像一把锉刀连续的去锉削蜗轮，从而造成蜗轮的磨损，当然如果蜗轮的质量非常高的话，那么这种磨损就会很慢，有些厂家的设计能够到10年，但是如果磨损速度较快，那么就要分析减速机的选择是否正确，是否存在超载使用，蜗轮的杆材和装配质量是否合理等。
而对于小斜齿轮磨损故障问题，该故障主要发生在减速机立式安装上，与润滑油的质量和添加次数有密切关系。 因为在立式安装过程中，如果减速机不运转，很容易产生润滑油量不足的问题。 卡嗒与减速机之间的传动齿轮油也会出现流失，齿轮得不到更好的润滑保护，因此在运转过程中容易造成小斜齿轮磨损甚至损坏。
3.3 蜗杆轴承损坏故障及原因分析
蜗杆轴承损害的故障主要是因为减速机内的齿轮油出现乳化的问题，而齿轮油一旦出现乳化，那么对于轴承的保护作用就会消失，就会容易造成轴承的生锈和腐蚀以及损坏等，因为当减速机在停运过程中，齿轮油当从热到冷的转变会后，会产生水分凝聚，于是就会造成机油的乳化。当然除此之外，轴承质量和装配工艺的不当也会有很大的关系。
4 减速机故障排除方案分析
4.1 提升减速机装配质量
从上面分析减速机故障的诸多原因中，装配质量的高低对于减速机的影响非常重大，因此为了确保减速机的性能和稳定性，首先就要保障安装的质量，因此在安装的过程中要根据具体的应用环境购置专业的安装工具，甚至是自己组装一些合适的工具，对减速机进行装卸。包括蜗轮、蜗杆以及轴承和齿轮等诸多不见，在装卸的过程中要规避锤子或者其他工具对减速机设备的直接碰撞敲击，在更换减速机的相关零件时，要采用原厂的配件进行成对更换。装配输出轴时，也要注意公差配合，比如D≤50 mm，并采用H7/k6，如果D>50mm那么就要采用H7/m6，同时还要使用防粘剂以及红丹油等，做好空心轴的保护，防范轴承生锈等。
4.2 科学合理使用润滑剂
蜗轮减速机最佳的润滑剂应该使用220#齿轮专用油，如果减速机的负荷较重，而且启动更加频发，使用的环境又相对较差的话，那么除了使用齿轮油之外还要选择一些润滑油添加剂，从而提升润滑油的性能。当减速机停运时，要保证齿轮油还继续吸附在齿轮的表面，并在减速机载重较高、低速以及高转矩的背景下，还有在启动时金属和金属架的接触时对齿轮能够形成良好的保护膜来进行保护，另外润滑剂中的添加剂中还应该有对密封圈的防泄漏保护，让密封圈变得更加柔软而富有弹性，从而有效减少漏油的故障。
4.3 建立有效的维护制度
要根据润滑工作中的五定原则，对减速机进行日常维护，做到每一台减速机都要有相关责任人定期检查，当减速机工作中出现油温过高或者显著提高，那就要检查润滑油的质量，当发现不正常的噪音时也要立即停止使用并及时检查，然后再更换润滑油重新运行，并在此进行观察，确保减速机的正常稳定的运行。另外在对减速机加油时，要注意油量和安装的位置，保障润滑油的正确使用。
5 总结
总而言之，当减速机发生故障之后要立刻到现场进行相似分析，分析故障产生原因，在保留故障实物的基础上进行进一步检修，必要时积极和厂家沟通来进行维修，确保减速机的正常稳定的运行。
参考文献：
[1]王年，张爱军.卷扬减速机构加载试验台的研制[J]. 煤矿机械. 2011（05）
[2]贺自敏，王斌，王盼锋.多轴箱设计中减速机的应用[J]. 通用机械. 2013（12）
[3]徐婷婷.基于特征的回转窑减速机运行状态分析系统研究[D].哈尔滨工业大学，2013.
[4]崔扬扬.可伸缩带式输送机故障诊断与对策[D].河北工程大学，2013.
[5]陈晖.基于多源信息融合的大型水压机故障诊断与状态评估研究[D].中南大学，2012.
（包钢股份设备工程部，内蒙古 包头014010）