
行星减速器是一种由轴承、行星齿轮架等部件组成的减速设备,由于其工作原理是齿轮啮合传动,实现扭转,输出更大的扭矩,在实际应用中行业非常广泛,但在使用过程中,往往由于机器工作故障的一些问题,给我们带来了很多麻烦,以下介绍下行星减速器磨损的原因
齿轮断裂的因素很多。减速机轮齿断裂的截面形状一般不对称,轮齿断裂多发生在轮根位置,其形状与疲劳裂纹断裂相似。疲劳源、光滑或贝壳状的疲劳裂纹开发区和粗糙的瞬时断裂区可在断裂处清晰观察。齿轮断裂的发生是随机的,主要是由缺陷或频繁的残余应力引起的。如果减速器传动系统中有夹杂物、轻微磨损裂纹或齿轮热处理不合理,也会导致减速器齿轮局部断裂。因此,相关人员应分析断口的形状和位置,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护。
一、不同心断轴问题
当伺服电机与减速器之间设备的同心度得到更好的保证时,伺服电机的输出轴只承受滚动力(扭矩),运行平稳。当心脏不同时,伺服电机的输出轴也承受来自行星减速器输入端的径向力(弯矩)。这种径向力的作用将迫使伺服电机的输出轴弯曲,弯曲方向将随着输出轴的滚动而变化。
从设备工艺分析来看,假设伺服电机轴与行星减速器输入端同心,则伺服电机轴与行星减速器输入端孔表面非常一致,其接触表面紧密相连,无径向力和变形空间。如果设备有不同的心,则接触表面不一致或开放,有径向力,并为变形提供空间。
同样,伺服减速器的输出轴也断裂或弯曲,原因与伺服电机断裂的原因相同。但伺服减速器的输出是伺服电机输出和减速比的积累,比电机输出更大,因此伺服减速器的输出轴更容易断裂。因此,用户在使用减速器时,应更加注意其输出端设备的同心保证!
二、减速器输出过小导致断轴问题
假设直角行星减速器的输出轴断裂不是伺服电机轴断裂,除了行星减速器输出端设备同心度差的原因外,还有以下可能的原因。
首先,错误的选择导致配备行星减速器的输出。在选择型号时,一些用户错误地认为,所选行星减速器的额定输出扭矩只能满足操作要求,但事实并非如此。一是伺服电机的额定输出扭矩乘以速度比,原则上得到的值小于减速器产品样品提供的相应额定输出扭矩;二是考虑伺服电机的过载能力和实际使用中所需的较大工作扭矩。理论上,用户所需的较大工作扭矩必须小于减速器额定输出扭矩 2 倍。特别是在某些使用场合,必须严格遵守这一标准,这不仅是伺服减速器内齿轮和轴系的维护,也是为了避免减速器输出轴断裂。
从行星减速器中齿轮轴的应力分析可以看出,齿轮轴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不断变化,属于对称循环交变应力和额外的动态载荷。如果遇到振动、过载、突然启动和制动以及重载冲击,轴很容易开裂和断裂。
1.中度磨损:这种接触模式表明金属受到齿根区域的影响。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:这种磨损一直是一个问题,直到大量的表面材料受到影响。你可能会在表面看到过度磨损的痕迹,这通常是由于没有尽快看到首次磨损,并将继续发展。
3.磨损:径向划痕、凹槽或其他标志可能出现在有磨损迹象的齿轮中,表明接触是一个问题。磨损较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、锈蚀、沙子或轴承或齿轮系统的焊接飞溅。这在新系统中很常见,直到过滤器清洁系统。
4.腐蚀磨损:齿轮表面因酸、添加剂或润滑油如酸、添加剂或润滑油中的水。润滑剂中的化学物质会随着油的分解而腐蚀表面。它经常在两个表面产生均匀而微妙的点蚀。
5.结霜:这个问题通常发生在驱动装置的根部。磨损图案呈现磨砂外观,表面有许多凹坑。润滑膜加热分解时,结霜是常见问题。
6.剥落:虽然类似于严重的点蚀,但凹坑通常较浅,直径较大。此外,剥落区域不一定均匀。当有高接触应力时,这是一个常见的问题。
7.点蚀:点蚀问题可标记为初始,即表面有小的破坏性坑,直径较大。初始点蚀可能是齿轮组装不正确的问题。破坏性点蚀通常是表面过载的问题。
8.断裂:整颗牙齿可能会脱落。它通常会留下疲劳集中导致断裂的证据,包括高应力或过度的牙齿负荷。
一般来说,齿轮损坏的问题应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,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,考虑选择更好的材料来更换损坏的齿轮或采用更合理的热处理工艺,以提高齿轮加工后的内应力、表面硬度和韧性,从而提高齿轮的抗断裂性。