齒輪箱潤滑系統(tǒng)解析.ppt

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1、檢 修 隊(duì)2018年 2月 3日 一 、 潤 滑 系 統(tǒng) 作 用齒 輪 箱 中 的 潤 滑 十 分 重 要 ， 良 好 的 潤 滑 是 齒 輪 箱 穩(wěn) 定 運(yùn) 行 的重 要 保 證 。 齒 輪 和 軸 承 在 轉(zhuǎn) 動(dòng) 過 程 中 它 們 實(shí) 際 都 是 非 直 接 接觸 ， 這 中 間 是 靠 潤 滑 油 建 成 油 膜 ， 使 其 形 成 非 接 觸 式 的 滾 動(dòng)和 滑 動(dòng) ， 這 時(shí) 油 起 到 了 潤 滑 的 作 用 。 雖 然 它 們 是 非 接 觸 的 滾動(dòng) 和 滑 動(dòng) ， 但 由 于 加 工 精 度 等 原 因 使 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) 都 有 相 對(duì) 的 滾 動(dòng)摩 擦 和 滑 動(dòng) 摩 擦

2、 ， 這 都 會(huì) 產(chǎn) 生 一 定 的 熱 量 。 如 果 這 些 熱 量 在它 們 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 過 程 中 沒 有 消 除 ， 勢(shì) 必 會(huì) 越 集 越 多 ， 最 后 導(dǎo) 致 高溫 燒 毀 齒 輪 和 軸 承 。 因 此 齒 輪 和 軸 承 在 轉(zhuǎn) 動(dòng) 過 程 中 必 須 用 潤滑 油 來 進(jìn) 行 冷 卻 。 所 以 潤 滑 油 一 方 面 起 潤 滑 作 用 ， 另 一 方 面起 冷 卻 作 用 。 良 好 的 潤 滑 可 以 ：1、 減 少 摩 擦 ， 節(jié) 省 動(dòng) 力2、 減 少 磨 損 ， 防 止 齒 面 擦 傷 ， 延 長 齒 輪 和 軸 承 的 壽 命3、 降 低 噪 音4、 吸 收

3、 沖 擊 和 振 動(dòng)5、 防 止 齒 面 銹 蝕 和 腐 蝕6、 散 熱 ， 冷 卻 ， 排 除 異 物7、 良 好 的 潤 滑 有 利 于 延 長 齒 輪 箱 的 使 用 壽 命 ， 但 潤 滑不 好 會(huì) 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重 的 后 果 ， 很 有 可 能 會(huì) 造 成 軸 承 燒 毀 ，齒 輪 損 傷 ， 進(jìn) 而 導(dǎo) 致 齒 輪 箱 損 壞 。 齒 輪 和 軸 承 在 轉(zhuǎn) 動(dòng) 過 程 中 它 們 實(shí) 際 都 是 非 直 接 接 觸 ， 這中 間 是 靠 潤 滑 油 建 成 油 膜 ， 使 其 形 成 非 接 觸 式 的 滾 動(dòng) 和 滑動(dòng) ， 這 時(shí) 油 起 到 了 潤 滑 的 作 用 。 雖 然

4、 它 們 是 非 接 觸 的 滾 動(dòng)和 滑 動(dòng) ， 但 由 于 加 工 精 度 等 原 因 使 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) 都 有 相 對(duì) 的 滾 動(dòng)摩 擦 和 滑 動(dòng) 摩 擦 ， 這 都 會(huì) 產(chǎn) 生 一 定 的 熱 量 。 如 果 這 些 熱 量在 它 們 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 過 程 中 沒 有 消 除 ， 勢(shì) 必 會(huì) 越 集 越 多 ， 最 后 導(dǎo)致 高 溫 燒 毀 齒 輪 和 軸 承 。 因 此 齒 輪 和 軸 承 在 轉(zhuǎn) 動(dòng) 過 程 中 必須 用 潤 滑 油 來 進(jìn) 行 冷 卻 。 所 以 潤 滑 油 一 方 面 起 潤 滑 作 用 ，另 一 方 面 起 冷 卻 作 用 。二 、 齒 輪 、 軸 承 潤 滑

5、機(jī) 理 潤 滑 系 統(tǒng) 工 作 原 理 介 紹 ： 潤 滑 系 統(tǒng) 必 須 保 證 對(duì) 齒 輪 箱 內(nèi) 的 運(yùn) 動(dòng) 部 件 的 強(qiáng) 制 潤滑 ， 對(duì) 油 液 的 過 濾 和 散 熱 。 潤 滑 系 統(tǒng) 由 電 動(dòng) 泵 、 過 濾 裝 置 、 機(jī) 械 泵 、 油 風(fēng) 冷 卻器 、 壓 力 傳 感 器 、 連 接 管 路 等 組 成 。 電 動(dòng) 泵 、 機(jī) 械 泵 同 時(shí) 向 系 統(tǒng) 供 油 ， 潤 滑 油 經(jīng) 濾 油 器過 濾 后 到 溫 控 閥 ， 該 溫 控 閥 根 據(jù) 潤 滑 油 的 溫 度 自 動(dòng) 控 制潤 滑 油 的 流 向 。 當(dāng) 油 溫 低 于 45 時(shí) ， 潤 滑 油 直 接 進(jìn)

6、 入 齒輪 箱 ； 當(dāng) 油 溫 高 于 45 時(shí) ， 溫 控 閥 開 始 動(dòng) 作 ， 潤 滑 油 經(jīng)冷 卻 器 冷 卻 后 再 進(jìn) 入 到 齒 輪 箱 。 在 齒 輪 箱 的 入 口 和 油 泵的 出 口 均 裝 有 壓 力 傳 感 器 用 于 檢 測(cè) 潤 滑 油 的 壓 力 。 過 濾 器 為 雙 精 度 過 濾 ， 當(dāng) 溫 度 低 于 +10 C 時(shí) 由 于 粘 度 較低 ， 或 當(dāng) 過 濾 器 濾 芯 壓 差 大 于 4bar 時(shí) ， 濾 芯 上 單 向 閥 打 開 ，液 壓 油 只 經(jīng) 過 50的 粗 過 濾 ； 當(dāng) 溫 度 高 于 +10 C， 或 濾 芯 壓差 低 于 4bar 時(shí)

7、 ， 濾 芯 上 單 向 閥 關(guān) 閉 ， 潤 滑 油 經(jīng) 過 10和 50雙重 過 濾 。 無 論 何 種 情 況 ， 未 經(jīng) 過 濾 的 油 液 決 不 允 許 進(jìn) 入 齒 輪箱 內(nèi) 各 潤 滑 部 位 。 在 過 濾 器 上 裝 有 壓 差 發(fā) 訊 器 ， 當(dāng) 濾 芯 堵 塞 ，壓 力 差 達(dá) 到 3bar 時(shí) 壓 差 發(fā) 訊 器 發(fā) 訊 ， 提 示 更 換 濾 芯 。 潤 滑 系 統(tǒng) 必 須 有 安 全 閥 ， 以 防 止 壓 力 過 高 對(duì) 系 統(tǒng) 元 件 造 成損 壞 。 潤 滑 系 統(tǒng) 必 須 考 慮 能 夠 隨 時(shí) 排 除 系 統(tǒng) 中 的 氣 泡 ， 氣 泡 對(duì) 齒輪 箱 會(huì) 造

8、 成 損 壞 。 潤 滑 系 統(tǒng) 的 冷 卻 器 要 有 足 夠 的 散 熱 能 力 ， 同 時(shí) 風(fēng) 扇 要 有 足夠 的 空 氣 流 量 將 艙 室 內(nèi) 的 熱 空 氣 排 出 艙 室 外 。 最 高 允 許 齒 輪油 溫 度 為 +80 C。 項(xiàng) 目 描 述齒 輪 箱 入 口 壓 力 低 監(jiān) 測(cè) 入 口 壓 力 低 于 0.5bar， 超 過 10s， 則 停 機(jī)過 濾 堵 塞 判 斷 油 溫 大 于 40 C， 持 續(xù) 90分 鐘 ， 報(bào) 過 濾 器 堵 塞 ， 不 停 機(jī) ， 持 續(xù) 報(bào) 警 8小 時(shí) 停 機(jī)齒 輪 箱 液 位 低 檢 測(cè) 時(shí) 間 油 溫 大 于 30 C， 齒 輪 箱

9、 液 位 低 持 續(xù) 120s， 報(bào) 齒 輪 箱 液 位 低 ， 停 機(jī)機(jī) 組 啟 動(dòng) 、 停 機(jī) 溫 度 油 溫 大 于 10 ， 機(jī) 組 方 可 啟 動(dòng) ； 油 池 油 溫 低 于 5 ， 持 續(xù) 10s， 報(bào) 齒 輪 箱 油 溫 過 低 ， 停 機(jī)電 動(dòng) 泵 啟 動(dòng) 油 溫 大 于 10 ， 電 動(dòng) 泵 方 可 啟 動(dòng) ； 電 動(dòng) 泵 需 先 于 機(jī) 組 啟 動(dòng) ； 輸 出 軸 軸 承 高 溫 控 制 軸 承 溫 度 高 于 85 ， 持 續(xù) 10s， 齒 輪 箱 軸 承 溫 度 偏 高 報(bào) 警 ， 不 停 機(jī) ， 24h內(nèi) 重 復(fù) 報(bào) 4次 ， 停 機(jī) ； 軸 承溫 度 高 于 95

10、， 持 續(xù) 10s， 報(bào) 齒 輪 箱 軸 承 溫 度 過 高 ， 停 機(jī) ； 高 速 軸 前 后 軸 承 溫 度 差 20 ， 齒 輪 箱停 機(jī) ；冷 卻 風(fēng) 扇 控 制 高 速 軸 前 后 軸 承 任 一 處 高 于 75 ， 啟 動(dòng) 冷 卻 風(fēng) 扇 ； 軸 承 1和 軸 承 2溫 度 都 低 于 65 時(shí) ， 冷 卻 風(fēng) 扇 停 止 。油 溫 大 于 60 時(shí) ， 啟 動(dòng) 冷 卻 風(fēng) 扇 ； 油 溫 小 于 50 時(shí) ， 冷 卻 風(fēng) 扇 停 止 。齒 輪 油 高 溫 控 制 油 溫 高 于 75 ， 報(bào) 齒 輪 箱 油 溫 過 高 ； 超 過 80 停 機(jī) ；齒 輪 油 加 熱 油 溫 小

11、 于 10 ， 加 熱 器 啟 動(dòng) ； 油 溫 大 于 15 ， 加 熱 器 停 止 工 作電 動(dòng) 泵 高 低 速 控 制 油 溫 達(dá) 到 40 時(shí) ， 電 動(dòng) 泵 由 低 速 運(yùn) 行 轉(zhuǎn) 為 高 速 運(yùn) 行 ； 當(dāng) 油 溫 降 至 35 時(shí) ， 電 動(dòng) 泵 由 高 速 運(yùn) 行 轉(zhuǎn) 為低 速 運(yùn) 行低 溫 啟 動(dòng) -10 至 10 間 ， 電 動(dòng) 泵 間 歇 工 作 （ 低 速 運(yùn) 行 ） ， 每 30分 鐘 工 作 5分 鐘 數(shù) 據(jù) 監(jiān) 控 一 、 齒 輪 損 傷 齒 輪 箱 齒 輪 損 傷 的 影 響 因 素 很 多 ， 包 括 選 材 、 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 、 加 工 、熱 處 理 、 安

12、 裝 調(diào) 試 、 潤 滑 和 使 用 維 護(hù) 等 。 常 見 的 齒 輪 損 傷 有 齒 面 損傷 和 輪 齒 折 斷 兩 類 。（ 一 ） 輪 齒 折 斷 （ 斷 齒 ） 齒 輪 箱 斷 齒 常 由 細(xì) 微 裂 紋 逐 步 擴(kuò) 展 而 成 。 根 據(jù) 裂 紋 擴(kuò) 展 的 情 況和 斷 齒 原 因 ， 斷 齒 可 分 為 過 載 折 斷 （ 包 括 沖 擊 折 斷 ） 、 疲 勞 折 斷 以及 隨 機(jī) 斷 裂 等 。 過 載 折 斷 總 是 由 于 作 用 在 輪 齒 上 的 應(yīng) 力 超 過 其 極 限 應(yīng) 力 ， 導(dǎo) 致裂 紋 迅 速 擴(kuò) 展 ， 齒 輪 箱 常 見 的 原 因 有 突 然

13、沖 擊 超 載 、 軸 承 損 壞 、 軸彎 曲 或 較 大 硬 物 擠 入 嚙 合 區(qū) 等 。 齒 輪 箱 斷 齒 斷 口 有 呈 放 射 狀 花 樣 的裂 紋 擴(kuò) 展 區(qū) ， 有 時(shí) 斷 口 處 有 平 整 的 塑 性 變 形 ， 斷 口 副 常 可 拼 合 。 仔細(xì) 檢 查 可 看 到 齒 輪 箱 材 質(zhì) 的 缺 陷 ， 齒 面 精 度 太 差 ， 輪 齒 根 部 未 作 精細(xì) 處 理 等 。 在 設(shè) 計(jì) 中 應(yīng) 采 取 必 要 的 措 施 ， 充 分 考 慮 預(yù) 防 過 載 因 素 。安 裝 時(shí) 防 止 齒 輪 箱 箱 體 變 形 ， 防 止 硬 質(zhì) 異 物 進(jìn) 入 箱 體 內(nèi) 等 等

14、 。 疲 勞 折 斷 發(fā) 生 的 根 本 原 因 是 齒 輪 箱 輪 齒 在 過 高 的 交 變 應(yīng) 力 重 復(fù)作 用 下 ， 從 危 險(xiǎn) 截 面 （ 如 齒 根 ） 的 疲 勞 源 起 始 的 疲 勞 裂 紋 不 斷 擴(kuò) 展 ，使 輪 齒 剩 余 截 面 上 的 應(yīng) 力 超 過 其 極 限 應(yīng) 力 ， 造 成 瞬 時(shí) 折 斷 。 在 疲 勞折 斷 的 發(fā) 源 處 ， 是 貝 狀 紋 擴(kuò) 展 的 出 發(fā) 點(diǎn) 并 向 外 輻 射 。 產(chǎn) 生 的 原 因 是設(shè) 計(jì) 載 荷 估 計(jì) 不 足 ， 材 料 選 用 不 當(dāng) ， 齒 輪 精 度 過 低 ， 熱 處 理 裂 紋 ，磨 削 燒 傷 ， 齒 根

15、應(yīng) 力 集 中 等 等 。 故 在 設(shè) 計(jì) 齒 輪 箱 時(shí) 要 充 分 考 慮 傳 動(dòng)的 動(dòng) 載 荷 譜 ， 優(yōu) 選 齒 輪 參 數(shù) ， 正 確 選 用 材 料 和 齒 輪 精 度 ， 充 分 保 證加 工 精 度 消 除 應(yīng) 力 集 中 集 中 因 素 等 等 。 齒 輪 箱 隨 機(jī) 斷 裂 的 原 因 通 常 是 材 料 缺 陷 ， 點(diǎn) 蝕 、 剝 落 或 其 他 應(yīng)力 集 中 造 成 的 局 部 應(yīng) 力 過 大 ， 或 較 大 的 硬 質(zhì) 異 物 落 入 嚙 合 區(qū) 引 起 。 （ 二 ） 齒 面 疲 勞 齒 輪 箱 齒 面 疲 勞 是 在 過 大 的 接 觸 剪 應(yīng) 力 和 應(yīng) 力 循

16、 環(huán) 次 數(shù) 作用 下 ， 輪 齒 表 面 或 其 表 層 下 面 產(chǎn) 生 疲 勞 裂 紋 并 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 展 而 造 成的 齒 面 損 傷 ， 其 表 現(xiàn) 形 式 有 早 期 點(diǎn) 蝕 、 破 壞 性 點(diǎn) 蝕 、 齒 面 剝 落 、和 表 面 壓 碎 等 。 特 別 齒 輪 箱 是 破 壞 性 點(diǎn) 蝕 ， 常 在 齒 輪 嚙 合 線 部 位出 現(xiàn) ， 并 且 不 斷 擴(kuò) 展 ， 使 齒 面 嚴(yán) 重 損 傷 ， 磨 損 加 大 ， 最 終 導(dǎo) 致 斷齒 失 效 。 正 確 進(jìn) 行 齒 輪 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) ， 選 擇 好 材 質(zhì) ， 保 證 熱 處 理 質(zhì) 量 ，選 擇 合 適 的 精 度 配

17、 合 ， 提 高 安 裝 精 度 ， 改 善 潤 滑 條 件 等 ， 是 解 決齒 面 疲 勞 的 根 本 措 施 。（ 三 ） 膠 合 膠 合 是 相 嚙 合 齒 面 在 嚙 合 處 的 邊 界 膜 受 到 破 壞 ， 導(dǎo) 致 接 觸 齒面 金 屬 融 焊 而 撕 落 齒 面 上 的 金 屬 的 現(xiàn) 象 ， 很 可 能 是 由 于 潤 滑 條 件不 好 或 有 干 涉 引 起 ， 適 當(dāng) 改 善 潤 滑 條 件 和 及 時(shí) 排 除 干 涉 起 因 ,調(diào)整 傳 動(dòng) 件 的 參 數(shù) ， 清 除 局 部 載 荷 集 中 ， 可 減 輕 或 消 除 膠 合 現(xiàn) 象 。 二 、 軸 承 損 壞 軸 承

18、 是 齒 輪 箱 中 最 為 重 要 的 零 件 ， 其 失 效 常 常 會(huì) 引 起 齒 輪 箱災(zāi) 難 性 的 破 壞 。 軸 承 在 運(yùn) 轉(zhuǎn) 過 程 中 ， 套 圈 與 滾 動(dòng) 體 表 面 之 間 經(jīng) 受交 變 負(fù) 荷 的 反 復(fù) 作 用 ， 由 于 安 裝 、 潤 滑 、 維 護(hù) 等 方 面 的 原 因 ， 而產(chǎn) 生 點(diǎn) 蝕 、 裂 紋 、 表 面 剝 落 等 缺 陷 ， 使 軸 承 失 效 ， 從 而 使 齒 輪 副和 箱 體 產(chǎn) 生 損 壞 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 在 影 響 軸 承 失 效 的 眾 多 因 素 中 ， 屬 于安 裝 方 面 的 原 因 占 16%， 屬 于 污 染 方 面

19、 的 原 因 也 占 16%， 而 屬 于潤 滑 和 疲 勞 方 面 的 原 因 各 占 34%。 使 用 中 70%以 上 的 軸 承 達(dá) 不 到預(yù) 定 壽 命 。 因 而 ， 重 視 軸 承 的 設(shè) 計(jì) 選 型 ， 充 分 保 證 潤 滑 條 件 ， 按照 規(guī) 范 進(jìn) 行 安 裝 調(diào) 試 ， 加 強(qiáng) 對(duì) 軸 承 運(yùn) 轉(zhuǎn) 的 監(jiān) 控 是 非 常 必 要 的 。 通常 在 齒 輪 箱 上 設(shè) 置 了 軸 承 溫 控 報(bào) 警 點(diǎn) ， 對(duì) 軸 承 異 常 高 溫 現(xiàn) 象 進(jìn) 行監(jiān) 控 ， 同 一 箱 體 上 不 同 軸 承 之 間 的 溫 差 一 般 也 不 超 過 15 C， 要隨 時(shí) 隨 地 檢 查 潤 滑 油 的 變 化 ， 發(fā) 現(xiàn) 異 常 立 即 停 機(jī) 處 理 。