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减速机文稿减速机文稿培训教程目录 一、减速机的发展史及未来减速机的发展方向（1-24） 二、减速机的基础知识 减速机的分类（25-28） 减速机引用标准（29-37） 减速机性能比较（38） 减速机工作原理（39） 行星减速机工作原理及专业名词（40-44） 三、减速机及齿轮的计算 齿轮的计算（45） 减速机的选型计算（46、47） 提升机用减速机的工况（48-50） 我公司减速机的资料汇总（51-54） 四、减速机及齿轮的检测项目（55） 五、减速机的安装、试车、使用与维修（56-64） 六、减速机常见故障原因分析（65-94） 七、减速机行业存在的问题（95-98） 八、减速机市场未来发展态势（99-101） 九、减速机的设计1.减速机的发展 齿轮的发展伴随着减速机的发展，经历了一个长期的发展过程。公元前400-200 年，中国古代就开始使用齿轮，在我们山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。 从17世纪末，人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。18 世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动应用日益广泛，先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮。 直至19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具有较完善的手段后，渐开线齿形才显示出巨大的优越性。1.减速机的发展 我国减速机技术的整体发展史 我们国家在建国初期，当时基本上没有齿轮产品的生产能力。经过第一、二个五年计划的建设，我国初步形成了一套包括机床、汽车、重型机械、电站设备，石油化工与通用设备等机械制造能力。同时，相应的齿轮制造业也随着发展起来，到1963年左右，我国已不仅能成批生产齿轮及其装置，而且普通规格的齿轮机床、刀具、量仪也能由国内制造。1970年后，国家为了上水平，新建与改建一批生产齿轮及齿轮箱的专业厂与车间，并从国外引进一批关键设备，使齿轮产品的生产能力和水平上了一个台阶。到 1980年初，当时结合发展硬齿面齿轮制造技术与齿轮产品的更新换代，进一步装备了一批齿轮制造企业，这就基本上形成了我国齿轮制造业的完整体系。1.减速机的发展我国齿轮技术的发展我国齿轮发展是从渐开线齿廓起步的。1970年以后，我国开始发展双圆弧齿轮，它简化了切齿工艺，大大提高了轮齿的弯曲强度，这对于同样参数与尺寸的软齿面圆柱齿轮，圆弧齿轮的工作寿命高于渐开线齿轮，特别是应用在一些重负荷、大功率的齿轮传动中，取得了良好的效果。70年代末，随着国外机械产品的引进与齿轮制造水平的提高，齿面经渗碳淬火、氮化或感应淬火处理的所谓硬齿面渐开线齿轮开始为人们所重视。这种齿轮由于齿面硬度高与轮齿精度好而大大提高了承载能力和使用寿命，并因结构尺寸小使齿轮装置的成本大为降低。 80年代末，我国已初步具备了硬齿面渐开线齿轮的制造能力，齿轮加工精度一般为6-7级，高精度齿轮可达4-5 级。与此同时，双圆弧齿轮的硬齿面技术也有新的发展，研制成功齿面经氮化处理的硬齿面双圆弧齿轮，且已在大功率高参数齿轮传动装置上推广应用。近来，又在成功应用珩齿新工艺基础上，开发出超硬滚切（也称刮齿）圆弧齿轮的精加工工艺，将会进一步扩大硬齿面圆弧齿轮的应用范围。与此同时锥齿轮蜗轮蜗杆等不同类型的齿轮、齿廓形状、齿面硬度、结构形式都有了很大的发展和完善1.国内国际减速机的前沿技术 硬齿面齿轮的发展 为提高齿轮传动的承载能力，硬齿面齿轮设计制造技术，日益受到普遍的关注，以提高齿轮齿面硬度缩小传动装置的尺寸。软、硬齿面齿轮设计性能参数及经济效益对比（见表中列出了各种齿轮材料与工艺条件下的经济效果）1.减速机的发展 齿轮修形技术的发展 实践已经证明：符合理论齿廓与理论齿向的齿轮传动不一定具有良好的动态性能。重要的齿轮传动通常设计为修形齿轮。现在，不仅那些有降噪要求的机床与车辆齿轮需要齿顶修形（也称修缘）或齿向修鼓形，而且发展为整个齿廓与齿向进行不同方式的修形设计，特别对于大功率高速或重载齿轮传动，由于受到轮齿变形与制造安装误差等影响，因静态齿面接触情况的改变，造成齿轮运转中的振动与偏载。一般对 6级精度以上的圆柱齿轮传动，都可进行修形设计，这种齿轮修形的概念已较普遍地应用在其他类型的齿轮传动中。1.减速机的发展 对于大功率高速或重载齿轮传动，由于啮合受力轮齿承载变形，以及制造安装误差的影响，轮齿的形状与静态齿面接触情况已不同，也就是已经不是渐开线形状了，这样就预先对齿形进行修形即使齿形比标准渐开线更凸一些，给齿形受力后变形预留一定的齿隙，减少齿轮运转中的振动与偏载。 使其动载荷及速度波动减至最小，因为轮齿啮合刚度变化是齿轮动载、振动噪音的重要原因1.减速机的发展 圆弧齿轮的发展 采用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形，如英法合作研制的舰载直升飞机主传动系统，应用圆弧齿轮设计后，使减速器高度大为降低。还有，随着船舶动力由中速柴油机代替的趋势，在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效。1.减速机的发展 行星减速机的发展 随着齿轮的发展，动力传动齿轮装置也逐步完善，向小型化、高速化、低噪声、高可靠性、大承载的方向发展。行星传动是近 年来发展较快的一种传动形式，它是一种至少有一个齿轮的几何轴线绕中心轮轴线回转的齿轮传动。因此种传动采用数个行星轮或一个行星轮的多个轮齿同时传递负荷，并利用了向啮合的组合形式，因而具有体积小、重量轻、速比范围大、传动效率高、噪声小等优点，广泛用于冶金、矿山、起重运输、通用、化工、航天等设备上，作为增速、减速与变速的传动装置。在有些要求结构紧凑的场合或是同轴线传动的情况下，它已替代了一批平行轴结构的定轴传动。在冶金、矿山、水泥、轧机等大型传动装置中，行星齿轮以其体积紧凑重量轻（单位传递转矩的重量）、单级传动比大、同轴性好、承载能力及传动效率高、结构变异及扩展功能多（如可控软起动传动）、易于复合传动等特点而应用愈来愈多。1.减速机的发展 由于行星齿轮传动技术自身所具有的一系列优点，同时也是由于我国工业近些年来的迅猛发展，这些都有力促进了行星齿轮传动技术在国内的快速发展及应用，各类行星齿轮传动技术及相应的产品均得以开发及应用，产品品种规格逐渐丰富，产品的最大传递载荷达到了一个前所未有的水平，产品的技术性能也已基本达到国外同类产品的先进水平。随着国内相关制造企业装备条件的改善，近几年不少企业也加入行星齿轮箱制造商的行列，目前国内典型的行星齿轮传动产品研发设计及制造单位为：中国重型机械研究院有限公司、南京高精齿轮集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、荆州巨鲸传动机械有限公司、大连起重重工集团有限公司、第二重型机械集团公司等二十余家。 行星减速机技术发展趋势 分流技术和均载技术一直是行星减速机要解决的技术问题，同时行星减速机优化设计及动力学分析技术以及设计开发软件在减速机设计中的应用越来越得到减速机制造设计厂家的重视 轮齿修行设计研究，使其动载荷及速度波动减至最小，因为轮齿啮合刚度变化是齿轮动载、振动噪音的重要原因 多排及多个行星轮的应用1.减速机的发展 国外企业在我国市场扩张对我国减速机发展的影响 Flender、SEW等公司在国内生产及市场拓展力度逐步加大，一方面多种类型的圆柱齿轮减速器在我国得以应用，如SEW公司用于中小功率的R、F、K系列减速器,此外还有用于中大功率的展开式圆柱齿轮减速器和挤出机及搅拌机专用圆柱齿轮减速机等。上述类型的产品不仅国外公司在国内直接建厂生产，国内近百家厂家除一部分在生产国内标准的ZDY、ZLY、ZSY、DBY和DCY系列产品及非标产品外，其余厂家生产的多数也均为仿制的国外系列产品。一个不争的事实是，行业上此类产品的产品体系已基本上由国外公司所主导，这显然不利于国内减速机企业的成长和行业发展，并极易引发产品的产权纠纷，一个采用模块化设计技术且具有自主知识产权的产品系列体系亟待建立，但由于受种种因素的影响和制约，尽管国内多家机构呼吁及努力多年，进展一直不理想，前景目前也尚不明朗。减速机的发展趋势 1.高水平高性能，噪音小效率高重量轻可靠性高 2.积木式组合设计，基本参数优化，尺寸规格整齐，零件通用性互换性强，系列容易扩充，利于批量生产和降低成本 2.型式多样化，变形设计多。如底座安装，空心轴悬挂式，浮动支承底座，电机与减速机一体，多方位安装面 当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率；二低即低噪声、低成本；二化即标准化、多样化。具体体现在： 1. 高水平、高性能。 圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力比软齿面齿轮提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。加工精度提高到ISO 56级以上。高速齿轮的制造精度可稳定在ISO 45级以上。 2. 积木式组合设计。 基本参数采用优化数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和型式翻新，利于组织批量生产和降低成本。采用模块化设计，互换程度高，减少零件库存,缩短供货周期。 3. 型式多样化，变型设计多。 摆脱了传统的单一底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围，结构设计更合理。输出型式种类多，有圆柱轴伸、法兰盘、空心轴、带胀紧盘的空心轴等。 4. 配套附件多，备有冷却风扇、冷却润滑装置、逆止器等，用户可根据需要选用 5. 减速机设计加工理论日趋完善，更接近实际运转工况，齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡等的应用，使啮合齿轮齿面接触率大大提高，从而公称承载能力明显提高，齿轮理论寿命接近无期限。 6. 采用机械性能、加工性能、热处理性能均较好的材料，齿轮材料普遍采用各种高含Ni的优质合金钢锻件，材料的热处理质量和控制手段均大大提高。 7. 轴承质量和寿命提高。 8. 润滑油质量提高。 9. 电机和变频器与减速机部件一体化。 10.产品外观设计美观宜人，因此在满足产品功能要求的前提下，充分兼顾到外观的质量要求。2.减速机的分类 按传动零件分目前国内应用较为普遍的减速机大体上可分为五类：齿轮减速机、行星齿轮减速机、蜗杆减速机、摆线针轮减速机及各类混合传动箱，此外还有一些其它类型的减速机，但应用尚不十分普遍。齿轮减速机是应用数量最多的一类减速机，它包括了圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速器及圆锥圆柱齿轮减速机等多种形式2.减速机的分类 按齿轮形状分 圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速机、圆弧齿轮减速机等多种形式 按传动布置形式分 展开式、分流式、同轴式2.减速机的分类 按旋转轴分 定轴轮系-平面定轴、空间定轴 周转轮系-差动、行星2.减速机的分类 周转轮系的分类 1行星齿轮减速机 2行走行星减速机系列化产品用于车辆行走或卷扬回转动驱动 3回转行星减速机系列化产品用于起重机械及风力发电的回转动 4星轮减速机 采用混合少齿差传动适合大速比 5二环、三环减速机 采用少齿差传动、适合大速比3.产品标准 涉及齿轮及齿轮传动的标准大约142项，与我们公司有关的常用的标准如下3.产品标准 JB/T6502-1993 NGW型行星齿轮减速器型行星齿轮减速器 JB1130-70 ZL渐开线圆柱齿轮减速器渐开线圆柱齿轮减速器 JB929-67 ZHLR圆弧齿轮减速器圆弧齿轮减速器 JB/T9043.1-1999 ZK行星齿轮减速器 JB/T9043.2-1999 ZZ行星齿轮减速器 JB/T6120-1992 JB/T7681-1995 JB1799-76 NWG行星齿轮减速器 JB/T53583-1999 ZZ/ZK行星齿轮减速器产品质量分等3.产品标准 蜗轮蜗杆减速器 圆弧圆柱蜗杆减速器JB/T7935-1999采用ZC1蜗杆 平面包络环面蜗杆减速器GB/T16444-2008，JB/T9051-1999 采用环面蜗杆, 锥面包络圆柱蜗杆减速器JB/T7936-1999采用ZK1齿形,适用于中小规格 1、ZL渐开线圆柱齿轮减速器（执行标准渐开线圆柱齿轮减速器（执行标准 JB1130-70） ZL10012 装配型式 12 第12种传动比 100 总中心距1000 Z 减速器型号（ZD 表示单 级、ZL表示两级、 ZS表示三级）ZHLR圆弧齿轮减速器（执行标准圆弧齿轮减速器（执行标准 JB929-67 ）ZHLR130 总中心距1300 减速器型号 NGW型行星齿轮减速器（执行标准型行星齿轮减速器（执行标准 JB/T6502-93） NGW12212 第12种传动比 两级减速器 机座号 减速器型号N表示内啮合、G表示公用齿轮、W表示外啮合ZKL行星齿轮减速器行星齿轮减速器ZK行星齿轮减速器 ZKL 3 31.5 公称传动比 机座号 级数(D 表示单级、L 表示两级、S表示三级） 矿井提升机用行星齿轮 减速器 ZZ行星齿轮减速器行星齿轮减速器(执行标准执行标准 JB/T9043.2-1999) ZZL100020 公称传动比 输出级内齿轮公称分度 圆直径mm 级数(D 表示单级、L表 示两级、S表示三级） 重载行星齿轮减速器ZZDP100011.2 公称传动比 第种装配型式 输出级内齿轮公称分度 圆直径mm 派生型 级数(D 表示单级、 L表 示两级、S表示三级） 重载行星齿轮减速器各种减速机性能比较 行星齿轮减速器具有体积小、重量轻、承载能力大、传动比大、传动效率高和工作平稳等优点。 圆弧齿轮具有承载能力大；接触精度和效率高；磨损小而均匀；具有良好的跑合性能；没有根切现象；但是有弯曲强度低；对中心距偏差敏感大；互换性差；传动噪声和振动大等缺点。 减速机的工作原理 减速机是把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机输入轴上小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机会有几对相同原理的啮合齿轮达到理想的减速效果。4.行星减速机的工作原理 4.1关于行星减速机的几个概念: 级数:行星齿轮的套数.由于一套行星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或者3套来满足拥有较大的传动比的要求.由于增加了行星齿轮的数量,所以2级或3级减速机的长度会有所增加,效率会有所下降. 级数是按行星架的数量来计算的。 回程间隙:将输出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定扭矩+/-2%扭矩时,减速机输入端有一个微小的角位移,此角位移就是回程间隙.单位是分,就是一度的六十分之一.也有人称之为背隙. 4.2行星减速器的工作原理4.行星减速机的工作原理4.行星减速机的工作原理 行星齿轮传动的转换 为了方便，我们可以将行星齿轮传动转换成普通圆柱齿轮传动。太阳轮相当于最小的齿轮，齿圈相当于中等齿轮，行星架相当于最大的齿轮。其中行星架的齿数等于太阳轮齿数与齿圈齿数之和4.行星减速机的工作原理 当齿圈固定时 太阳轮主动，行星架被动，最小的齿轮带动最大的齿轮旋转降速，传动比最大，在汽车上用作前进1档反之，若行星架主动，太阳轮被动，最大的齿轮带动最小的齿轮旋转，升速，传动比最小，在少数汽车上使用，作为前进超速2档。4.行星减速机的工作原理 4.4传动比计算 按转换机构所有从动轮齿数相乘与所有从动轮齿数相乘之比。减速机专有名词及选型计算 齿轮的计算m、z减速机的计算减速机的计算即选型计算，总的来说要根据使用条件即原动机和工作机来选择1.工作机利用转矩计算TC=T2 K1TP式中 TC计算转矩 Nm T2最大工作转矩 Nm TP减速器选用转矩 Nm K1利用系数 表31每日工作时间h388161624每年工作时间h10003000 30006000 6000利用系数K1 0.800.901.0 电机利用功率计算 P2m=P2 KBPP 式中 P2m计算功率 kW P2要求传递的功率 kW KB 工况系数 KB= KAK1 KA=1.6 提升机减速机在提升系统中的作用 传递运动和动力、将电动机的输出转速转化为提升卷筒所需要的工作转速，而且将电动机输出的转矩转化为提升卷筒所需要的工作转矩。 所以我们在选型时就要针对转矩、功率、转矩选，当然对型式等提升系统中减速机的特殊工况 一般是三班不停运行 启动、制动频繁（一般情况下，一个小时启动三十至六十次） 负荷属于中等冲击负荷，启动负荷一般是正常工作负荷的1.52倍 正反向运转1）环境温度从-5到+35；2）工作环境中的介质是非腐蚀性的，可含有适度的粉尘和水分；3）负荷是变动的，可逆向运转和周期性间断的运转；4）在提升机正常工作下，允许传递设计所规定的最大工作转矩；5）在非正常工作情况下，减速器传递的尖峰负荷（即瞬时出现的不影响疲劳强度的最大负荷）可达到最大工作转矩的2.5倍；6）齿轮的圆周速度最高为15m/s；7）在提升机正常运转下，减速器齿轮的设计寿命不少于15年；8）减速器从投产运转到第一次大修的使用时间不少于5年；9）减速器不允许有漏油现象。10）减速器箱体沿轴线方向的长度大于1000m时，其结合面上应有供减速器时找正用的基准表面。11.根据矿井提升机的应用特点，单绳矿井提升机的速比要求一般从10到35，多绳摩擦提升机的速比要求一般从7到15，不同的矿井提升机对减速器有不同的要求，而且不同时期的减速器设计制造水平是不同的，5.我公司减速机型号及结构 1.平行轴减速器序号序号型号型号重量重量1ZL8517802ZL10026003ZL11533304ZHLR-11575005ZHLR-13012000 2.行星减速机5.我公司减速机型号及结构序号序号型号型号重量重量序号序号型号型号重量重量1ZZL63028782ZZL710398235.我公司减速机型号及结构 行星减速机结构图减速机的检测及项目6.圆柱齿轮减速器的安装、试车、使用与维护 正确地安装、试车、使用、维护减速机可以有效的防止减速机指标的劣化，延长使用寿命。 安装要求 1.保证安装的几何精度 2.必要时采取减振和阻振措施，尽可能避免机身与基础 支撑及连接件之间发生共振。减速机内部常会发生一只或几只齿轮在某些速度范围内共振，除设计原因外，与安装时未经空试揪出共振位置，采取相应减震阻振措施有关，可采用高韧性高阻尼的基础材料来减少噪音和振动。 3.保护油封防止损坏 不要接触汽油，减少热辐射，一般低于100度，可以使用防热网 4.使用适当的设备安装连轴器以免轴向联接力损坏轴承，同时避免损坏轴封及轴表面，不允许采用加压及敲击，防止永久损害轴承齿轮 5.避免单个螺栓过载，对中，不超过最大张紧力 6.去除设备安装表面的防锈层提升机减速机安装 提升机减速机安装的一般程序 按照规定把调整垫铁组放置在每个地脚螺栓两旁的基础上 以提升机主轴回转中心线作为安装基准，使减速机就位 以安装在提升机主轴装置上的联轴器的外园和断面作基准，使主轴回转中心线与减速机出轴的回转中心线的标高歪斜误差小于0.3mm 通过调整个调整垫铁组，使减速机机体上平面或底座上平面水平误差小于0.01/1000mm(水平仪、平尺等要掉头复查) 复查与减速机相联的设备，确认满足安装规定后，均匀地拧紧各地脚螺栓。其拧紧程度应适当，均一（敲击断定） 再次检查机体上平面或底座上平面水平误差，重新调整垫铁，直至符合要求 行星减速机的安装调整 先把底座、电机、减速机用螺栓把在一起，找正电机与减速机入轴的轴心以及端面 把上述组合体一起放置在调整鍥铁上，然后以提升机主轴中心线为安装基准，使分别安装在主轴轴头和减速机出轴轴头上的联轴器端面径向偏摆小于0.3 卸下减速机与底座之间的连接螺栓，吊走减速机，检查底座上平面的水平度，调整使其误差小于0.05/1000mm，再把减速机重新安装到底座上，拧紧连接螺栓，重新检查主轴轴头中心线和减速机出轴中心线同轴度，反复调整，直至符合要求。 地脚螺栓做最后紧固。 减速机安装的基准 减速机安装的基准是提升机主轴的回转中心以及该中心线所在平面，测量时可采用安装在主轴轴头的联轴器的基准面（端面和径向表面）引出，作为测量基准 减速机的试车 以工作转速空负荷跑合试车正反转各2小时以上 以工作转速与主机联动空负荷跑合试车8小时以上 以工作转速25%额定负荷跑合试车16小时以上 以工作转速50%额定负荷跑合试车24小时以上 以工作转速75%额定负荷跑合试车240小时以上 正常工作6.圆柱齿轮减速器的安装、使用与维护 使用及维护 1.内部清洁是减速机运转的基本条件，任何杂质和污物的进入都影响并损坏传动系统 2.保证正常的工作温度，避免零部件过大温升产生变形，确保齿轮正常啮合 3.及时润滑，正确使用油品，不合理的润滑和错误使用油品将对设备产生不可估量的损害。高转速时，齿面摩擦会产生大量热能，润滑不当，将导致轮齿损伤，影响精度。设计时要求齿轮副有适当的间隙，以补偿热变形与储存油脂，啮合时油脂膜的破坏将直接导致齿轮的损伤。油脂正确使用选择，可保证系统安全有效运行，延缓劣化趋势。（见油品选择资料）6.圆柱齿轮减速器的安装、使用与维护 4.在正常负载范围内使用，避免零部件损伤及损坏 5.定期保养维护可稳定减速机的使用状态，要及时换油，更换已磨损零部件，紧固松动部件，清除内部杂物，调整各部件间隙至标准规定值，检定几何精度。6.圆柱齿轮减速器的安装、使用与维护 圆柱齿轮减速器的安装、使用与维护（一般要求） 1减速器的输入轴轴线和输出轴轴线，与其联接部分的轴线，应保证同轴，其误差不得大于所用联轴器的允许值。 2安装好后，箱体油池内，必须注入所需润滑油，油面应至于油尺规定的上、下限刻线之间的高度。 3减速器在正式使用前，用手转动，必须灵活，无卡阻现象，然后进行空载运转，时间不得少于2小时。运转应平稳，无冲击、振动、杂音及漏油等现象，发现故障应及时排除。 4新减速器第一次使用时，当运转20天或400小时后，必须更换新的润滑油。在以后的使用中应定期检查油的质量，一般400小时左右一次，发现混入杂质或老化变质的油，必须随时更换，同时经常检查油面高度，如低于规定高度时，需及时补足。在一般情况下，对长期连续工作的减速器必须三个月或5000小时换油一次。对于每天工作时间不超过八小时的减速器，须每六个月更换油一次。 5、在使用中当发现油温显著升高，温升超过60 C或油温超过75 C时，以及产生不正常的噪音等现象时，应停止使用，检查原因。如因齿面胶合等原因所致，必须修复，排除故障，更换润滑油后再使用。 6在使用中发现结合面渗油严重或漏油，打开机盖涂601密封胶，若发现油封漏油，请按原油封型号换油封。 7.两年对整机全面检查一次。6.圆柱齿轮减速器的安装、使用与维护 我公司关于减速机的安装、使用、维护在使用说明书中有明确的规定 塔式多绳摩擦式提升机在19页 单绳缠绕式提升机在19页7.减速机常见故障及分析 减速机常见故障 1.齿轮破坏 齿轮在工作中发生损伤的基本形式主要分为五类，即：磨损、齿面疲劳、胶合、塑性变形和齿轮折断。 2.减速机噪音、异音、温升、振动是减速机综合性能的反应，因此故障分析也要从这几方面入手。 3.渗漏油7.减速机常见故障及分析 常见故障及原因 1.齿轮装置发出异响 轮齿损坏 轴承游隙过大 轴承出现故障 迷宫密封圈损坏 2.齿轮装置紧固联接处噪音增大 按规定力矩拧紧 3.支撑点温度升高 箱体内润滑油液位过低或过高 油液使用时间过长 轴承损坏 4.渗油 密封不严， 油位过高，超过迷宫密封圈 5.漏油 密封不严，径向轴封损坏，轴光洁度差，磨损，箱内压力太大 5.工作温度过高 减速机机体内油液液位过高 油液使用时间过长 油液受到污染 油泵损坏 有冷却系统时，冷却系统流量过少或过大 过滤器堵塞 有冷却系统时，冷却液温度过高 有冷却系统时，冷却系统故障 6.润滑液中进水，机油箱内出现油末 冷却器故障 冷凝现象（对空调房） 减速机异常的直观表现是 1.温度异常 2.异常声响或振动 3.渗漏油 所以有必要对温升、噪音、齿轮失效进行分析，以判断故障所在，并提出相应的解决办法 温度升高的原因及处理办法 首先断定温度升高的原因 润滑油 太多，搅油损失大，温升 太少，冷却效果不好，温升 润滑油老化 轴承游隙太小太大造成温升 太大引起轴系振动发热，太小滚动体与内外圈摩擦发热，造成游隙太大太小，既可能是轴承本身游隙不合适，也可能是轴承与内外圈配合间隙过盈及轴向间隙不合适造成 轴承损坏 齿轮损坏，胶合 冷却系统故障 噪音分析 减速机的噪声是由于在它运转过程中机内齿轮啮合产生周期性的交变力对轴承、箱体的作用而引起的发生振动。评定圆柱齿轮减速机（以上简称减速机）质量水平的主要标准就是它的噪声值制造精度和装配精度对减速机的噪声有很大影响工作平稳性精度对噪声的影响。齿轮的工作平稳性精度就是要求限制齿轮瞬时速比的变化，其误差为齿轮每转一周多次出现的转角误差，它使齿轮在啮合过程中产生撞击、振动从而产生齿轮的噪声，它是一种高频的冲击声。对于一个齿轮来说影响工作平稳性的因素是他的基节误差和它的渐开线齿形误差。）齿轮的接触精度对噪声的影响。评定齿轮接触精度的综合指标是接触斑点，接触不好的齿轮其噪声必大。造成齿轮接触不理想的原因有：齿向误差影响齿长方向接触，基节偏差与齿形误差影响齿高方向的接触。齿轮的运动精度对噪声的影响。齿轮的运动精度是指传递运动的准确性，即齿轮每转一周的转角误差最大误差值不能超过一定限度。由于齿轮运动精度是大周期性（齿轮旋转一周）误差，而由齿轮齿圈径向跳动在齿轮旋转一周内的周杰累计误差会产生低频噪声，但当周节累计误差增大时，将造成齿轮啮合冲击及角速度的变动，此时噪声明显增大并发出“隆隆”声。 轮体偏心偏重对噪声的影响。轮体偏心偏重的齿轮在啮合运转时产生不平衡的离心力，它是一种交变应力，会引起轮系的振动而产生噪声，因此对轮体进行动态平衡检测是必要的环节。 减速机箱体孔加工精度对噪声的影响 箱体孔的加工精度对减速机的噪音有着突出的影响。孔的精度是指孔径的精度，中心矩的误差，各孔中心线的平行度与倾斜度。生产实践中我们体会到轴承外圈与减速机箱体孔的配合间隙影响着轴承噪声，当孔与轴承外圈的间隙在0.01mm左右时，能够降低轴承对整机的噪音影响。 装配精度对噪声的影响 装配质量对减速机噪声控制有着直接的影响。因此在整机装配中应注意：各级齿轮传动正常，保证啮合侧隙，齿面啮合良好，注意定为零件（如轴套）的固定，避免齿轮端面的振摆等。安装轴承时要避免施加不当的敲击，在轴承运输、装配过程中避免碰撞等。按要求对减速机传动部件的清洗，避免在装配过程中对传动部件的磕碰。 使用中噪音异常 1.齿轮装置发出异响 轮齿损坏 轴承游隙过大 轴承出现故障 迷宫密封圈损坏（若有） 2.齿轮装置紧固联接处噪音增大 紧固处松动，振动。按规定力矩拧紧 对轴承损坏做一些分析 首先分清轴承损坏的形式 磨损、擦伤卡伤、烧伤、压痕、剥离、裂纹、蠕变、保持架损坏、锈蚀、电蚀 这些损害与相关零件的加工精度、装配如滚子歪斜轴承歪斜、配合面的过盈即轴向径向间隙、润滑、异物侵入、使用负荷或者振动有密切的关系。 排除这些原因即是解决的办法齿轮失效形式、原因分析及处理办法 齿轮损坏形式有：点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面塑性流动、齿面磨损及腐蚀性损伤齿轮失效形式、原因分析及处理办法 1.点蚀 首先分清是那种类型的点蚀 早期点蚀 点蚀坑小、浅、 热处理点蚀 位置不固定，一般集中在一块，坑内比较平滑，跟热处理及材料的缺陷一致 疲劳点蚀 大、深，在节园及以下位置。齿轮在啮合过程中，既有相对滚动，又有相对滑动。这两种力的作用使齿轮表面层深处产生脉动循环变化的切应力。轮齿表面在这种切应力反复作用下，引起局部金属剥落而造成损坏。其损坏形式有麻点疲劳剥落、浅层疲劳剥落和硬化层疲劳剥落三种。齿轮失效形式、原因分析及处理办法 产生的原因 总之是局部应力超过齿面可以承受的应力造成，从设计、材料及热处理、加工、装配、安装、使用几方面找，提高润滑油粘度可在点蚀出现之前提高承载力，但当负荷超过齿轮材料的疲劳强度时，就没有任何一种润滑油能防止点蚀。 设计，对载荷考虑不足，参数选择不合理，齿顶干涉 材料及热处理不均匀使齿轮承载能力低 加工，齿轮的齿形误差、齿面误差、箱体轴承孔的歪斜、轴承孔配合间隙大造成的轴系振动都可使瞬时应力急剧增大，造成点蚀，齿面粗糙度低容易造成微点蚀，肉眼可见无光泽雾状，放大后可见密集的坑或裂纹 装配， 装配造成轴系的歪斜使局部接触负荷太大 安装， 安装造成轴系的歪斜使局部接触负荷太大 使用， 润滑油选择不合理，粘度太低或润滑失效，润滑油起泡，齿面之间形不成油膜，齿面直接接触而点蚀。使用方擅自超载，造成接触应力太大疲劳点蚀的理论分析1麻点疲劳剥落 齿轮在接触应力作用下，工作表面呈痘斑、片状的疲劳损伤，称为麻点疲劳剥落。麻点疲劳剥落又分初始麻点(非扩展性的)和破坏性麻点(扩展性的)。初始麻点是由于齿面存在微小的加工误差，表面不平，接触不均匀，齿轮在正常工作载荷作用下，使表面局部产生了高出材料疲劳极限的应力，经过一段循环次数后产生疲劳剥落，形成深度小于01mm，直径小于1mm的细小麻点。破坏性麻点是在接触应力较大，循环次数较多的情况下，初始麻点中产生的次生裂纹，发展成剥落面积较大、较深的剥落坑，麻点深度一般约小于O4mm。 齿轮齿面在滚动带滑动的接触过程中，因表面凹凸不平，表面摩擦较大，在受挤压时，表面部分地被压平，形成小的表面折叠，其尖端处产生应力集中，在反复切应力的作用下产生局部塑性变形而导致裂纹形成。在有润滑情况下，由于毛细管作用使润滑油进入裂缝，当齿轮运动时，高压油挤入裂缝，形成油楔。在油楔压力反复交变冲击作用下，裂纹进一步扩展，同时在裂纹顶端受到垂直弯曲应力作用，像悬臂梁一样，最后将此块弯断，形成麻点剥落。 可见，麻点剥落是从表面产生裂纹，因油楔压力作用而引起浅层剥落。 2浅层疲劳剥落 比麻点剥落大而深的接触疲劳剥落损伤称为浅层疲劳剥落，呈鳞片状，通常坑深约04mm，但在硬化层深度以内。这种剥落常发生在齿轮表面粗糙度低、相对摩擦力小的场合。 3硬化层疲劳剥落 经表面强化处理的齿轮在工作过程中出现大块状剥落，深度达到硬化层过渡去，称为硬化层疲劳剥落。它是表面硬化齿轮严重剥落的一种形式。软齿面不易出现这类损伤现象。 处理办法 早期点蚀 跑合后即消除，只对软齿面有效，对硬齿面早期点蚀有扩展的危险，一般只能在设计使采用修形，使用时注意润滑，坚决不允许超载以避免点蚀 小坑 边沿打磨光滑，避免扩大，降低载荷，并及时更换 热处理及材料点蚀，及时更换 疲劳点蚀 及时更换 轮齿折断 首先分清是那种类型的轮齿折断 疲劳折断 断口有疲劳源，有光滑或贝克状的疲劳发展区，有粗糙的瞬断区 瞬时折断 大面积的粗糙的瞬断区 塑变折断 一般所有轮齿均不同程度的损伤，并殃及齿体 轮齿折断的原因分析 总体来说是因为过载、过速、冲击或轴承损坏、轴弯曲、较大的硬物挤入啮合区，有时设计者参数选择不当，或齿根园曲率半径小，磨齿残留的磨削台阶等都可能造成应力集中而断齿。 解决办法 更换齿轮，有时连轴承甚至机体都遭到破坏 胶合 接触齿面出现局部熔焊粘着，宏观特征是沿齿面滑动方向撕开形成沟痕，胶合分为冷粘合和热粘合。冷粘合的沟纹比较清晰，热粘合可能伴有高温烧伤引起的变色。 胶合的位置一般首先在靠近小齿轮顶部沿齿面滑动方向（P118）发生，因为在齿顶齿的滑动速度和负荷最大。 产生胶合的直接原因就是局部压力过大造成润滑失效，或润滑油粘度太低，形不成足够的油膜厚度，齿面直接接触，在局部范围内产生高温而熔焊，在齿面相对滑移情况下胶合。否则不可能胶合 处理办法 更换润滑油。齿面上存在胶合后的沟痕时，将齿面打磨光滑，清洗干净。改变齿轮的运动参数，降低齿面的压强比和滑动比，避免压力和滑动过大。合适的润滑油对防止胶合有最明显的效果。 冷粘合撕伤是在重载低速传动的情况下形成的。由于局部压力很高，表面油膜破裂，造成轮齿金属表面直接接触，在受压力产生塑性变形时，接触点由于分子相互的扩散和局部再结晶等原因发生粘合，当滑动时粘合结点被撕开而形成冷粘合撕伤。 热粘合撕伤通常是在高速或重载中速传动中，由于齿面接触点局部温度升高，油膜及其他表面膜破裂，表层金属熔合而后又撕裂形成的。 新齿轮未经磨合时，也常常在某一局部产生胶合现象，使齿轮擦伤。 齿面塑性变形 齿面塑性变形的几种形式 压痕 异物侵入 起皱 振动 起脊（从动轮）、凹坑（主动轮）、飞边 （圆弧齿轮） 齿面硬度低、工作压力高、齿面滑动速度低、润滑失效 处理办法 严重时更换精度好硬度高的齿轮。不严重时，降低负荷，更换润滑油，避免在频繁起动时的超载使塑变不再继续发展或慢慢消失。 齿面磨损指齿厚逐渐减小 首先分清磨损的形式 正常磨损 发亮，又称跑合 非正常磨损 分为干涉磨损，擦伤磨损，过度磨损。过度磨损分为过热（齿面变色硬度降低）、磨粒（大于30微米的砂粒、金属颗粒、铸造鳞屑）、腐蚀（润滑油介质，极压添加剂可见均匀分布的腐蚀坑）、侵蚀（对特高速齿轮，润滑油高速高压喷射力） 处理办法 消除原因 腐蚀性损伤 普通矿物油润滑的齿轮传动，腐蚀性损伤并不普遍，当使用含有极压添加剂（EP）的润滑油时，或齿轮传动必须在腐蚀的大气中操作，就可能发生。这种损伤可以适当控制，比其他损伤次要，处于腐蚀性损伤的齿表面是平滑和无光泽的。 1.减速机行业的一个主要问题亦是标准比较陈旧，产品系列和品种规格与国外相比，差距不小，尽管国内厂家近几年陆续推出一些更新系列，如用于辊压机的行星齿轮箱系列和用于车辆及工程机械行业的行走及回转齿轮箱系列等产品，但行业系列产品亟待升级的问题仍很突出，这也应为目前亟待解决的问题之一。 2.噪音大，漏油，故障率较高，性能不稳定是国内行星减速机普遍存在的问题 3.材料 齿轮用钢材及其热处理工艺对齿轮的承载能力影响较大，在钢材的冶金质量方面，对重要的齿轮，要求采用真空脱气处理，提高了钢的韧度，改善加工性能。为保证齿轮不同尺寸的心部硬度与减少热处理变形，要保证材料的淬透性。 热处理技术的落后 齿轮热处理工艺对齿轮的承载能力影响较大，如合金钢调质到HB300的许用接触应力为许用弯曲应力为 850和300而渗碳淬火至HRC60 的钢，其许用接触和弯曲应力分别达到1600和500 。因而，目前普遍提高了对各类齿轮的齿面硬度要求。为缩短齿轮渗碳周期，正逐步推行齿轮的稀土渗碳工艺。此外，为确保齿轮的加工质量、效率及减少变形，对齿坯预备热处理的质量越来越重视。10减速机的发展态势 减速机行业整体上仍呈高速发展态势，尽管在2008年下半年由于受到世界性经济危机的影响，新增订单有所下降，但全年仍较上一年度增长30左右，全行业销售额预计达到500亿元。 行业各企业生产任务饱满, 产品均呈供不应求局面。我国实体经济受世界性经济危机的影响，钢铁、有色、船舶、矿山、石化、工程机械、轻工及起重运输等行业的需求均有回落，但这种情况对行业整体发展未造成大的影响。10减速机的发展态势 需求保持旺盛的行业当属风力发电行业，其次为煤炭及建材行业。风电行业高速发展势头不减，因此直接带动风电增速箱及偏航、变浆行星齿轮箱的需求仍呈快速增长态势。南京高精齿轮股份有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、大连起重重工集团有限公司的该类产品的生产已实现批量化，直接乘上了国内风电行业发展的这班快车，企业规模由此也迅速扩张。受此影响，不少企业已悄然行动，或跃跃欲试，预计数年之后，国内风电齿轮箱的规模化生产厂家将会超过十家。此外，国外著名的风电齿轮箱制造商如Winergy、Hansen等也都开始了在中国建厂，数年之后，国内风电齿轮箱行业的竟争将会日趋激烈。9.减速机的设计 1.设计的原始资料和数据 原动机的类型、规格、转速、功率或转矩、启动特性、短时过载能力、转动惯量及与减速机的联接方式，轴伸是否有轴向力径向力 工作机械的类型、规格、转速、功率或转矩、恒定载荷或变载荷、启动制动与短时过载转矩，启动频率、冲击振动、旋转方向 减速机的安装型式 传动比及其允许误差 对尺寸和重量的要求 对使用寿命安全程度可靠性的要求 环境如噪音、灰尘、温度、酸碱 对操作控制的要求 2.确定传动级数及传动比 3.初算几何参数中心距、模数、齿数 4.整体方案设计 减速机的结构、轴的尺寸、跨距及轴承 5.校核齿轮、轴、键的强度，计算轴承寿命，额定功率校核，热平衡校核