蜗轮蜗杆自锁失效原因分析_张天才

蜗轮蜗杆自锁的条件
蜗轮蜗杆自锁是一种微型轮系的运动特性的重要现象。

它可以使轮系在某一节点上锁定，即使进行恒定速度转动也不能改变这种状态。

它是压力、摩擦力和其他影响因素所引
起的，因此是一种自然而又不可避入的现象。

1、轴系的受力：蜗轮蜗杆的轴向力一般比承受的其他重力的力大，这样就导致蜗轮
整体的变形扩大，使得蜗轮把轴系的端面挤出来，形成嵌入式轴系。

2、蜗轮轴节点的受力情况：
蜗轮轴的端面是表面处于一定压力下的，如果此时没有正确的油膜来支撑，就可能受
到垂直方向的冲击，会造成灌油口受损，以及滑替螺柱被挤出，导致蜗轮轴节点锁定；
3、蜗轮轴系的转速：
当外力使蜗轮轴运转时，压力会随着转速的变化而变化，即拉力也随着转速的变化而
变化，若转速太低时，蜗轮轴系突然不会自锁，而若转速太高时，则压力也不会太大，仍
会造成轴系自锁；
4、输出端的组件受力情况：
对于一套蜗轮蜗杆传动系统，其输出端的轴与蜗轮轴的联结受力情况是非常重要的，
一旦输出端的轴的受力不均，就会影响到轴承的压力及蜗轮轴的受力，从而导致轴系自锁。

总而言之，蜗轮蜗杆自锁具有极强的安全性，只要系统的工作情况符合以上条件，那
么就可以形成蜗轮蜗杆自锁的现象。

蜗轮蜗杆减速机常见故障原因与处理方法摘要：在我国快速发展过程中，工程发展十分迅速，推钢机电机带动蜗轮蜗杆减速机，减速机带动主动轮，主动轮带动推头，从而实现将钢坯推入加热炉的动作。

在推钢机整个传动系统中蜗轮蜗杆减速机是最重要的环节，它不但将动力传动到工作单元，也还承担重载荷。

在一次重大故障中，因推钢机减速机蜗轮蜗杆传动失效，轮齿磨损(齿厚只剩原齿的15%左右)。

关键词：蜗轮蜗杆;故障分析;解决方法引言蜗轮蜗杆减速机是减速机的一种，其结构紧凑，较其他减速机传动比大，并且动力只能单方向从蜗杆传递给蜗轮。

由于机械材质和工作环境等因素的影响，虫禺轮是蜗轮蜗杆减速机中最容易受到损坏而失效的零件。

蜗轮故障会直接导致蜗轮蜗杆减速机不能安全有效地运行，影响工业生产，严重者甚至会导致安全事故，引发重大人身安全灾难。

随着蜗轮蜗杆减速机的广泛应用，其发生故障或者失效给整个生产行业和社会造成的损失越来越大[f2l。

我国某科学测量船在一次出海测量任务执行中，由于减速机的突发故障一一齿轮局部折断，导致整个船队不得不减速行进，严重拖延了整个船队科学测量任务的执行[3}020世纪80年代，苏联核电站的某个发电机组发生齿轮故障，导致核泄漏，该事故不仅严重污染了周围环境，而且直接导致2000多人丧命，给周围居民的人身及心理安全造成很大的恶劣影响。

1设备特点减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。

在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。

蜗轮蜗杆减速机具有传动比大、运行平稳等优点，广泛应用于化工行业、机械加工行业及自动化生产线等等。

蜗轮和蜗杆是减速机的关键零部件，由于蜗轮蜗杆材料的不同，在运行过程中，会造成蜗轮蜗杆的磨损和失效。

一般情况下，蜗杆材料硬度比蜗轮材料硬度大，因此，必须及时发现故障原因并及时处理。

RV系列蜗轮蜗杆减速机，机械结构紧凑，体积轻小，一般用于低转速、扭矩大的设备上，把电动机高速运转的动力通过减速机的蜗杆输入传递到蜗轮输出上来达到减速的目的，蜗轮相等于齿轮，蜗杆相等于齿条。

试论蜗轮蜗杆自锁失效原因分析摘要：自锁性是蜗轮蜗杆机构的特点，然而，传动机构在某些情况下会出现失效的情况。

笔者通过对徐州供电公司220kV倪村输变电工程中GW22B-126配套的蜗轮蜗杆自锁失效进行分析，研究其失效的机制，并且深入探讨驱动制动装置的功能。

关键词：自锁性；蜗轮蜗杆；自锁失效；分析引言机械传动形式中必不可少的就是涡轮蜗杆传动，是其组成中最重要的一部分。

这种传动形式可以使得升降台在升降过程中避免了台面发生自动回落的事故进而可以维持整个生产线的运转。

蜗轮传动的主要组成结构其主要组成包括涡轮和蜗杆两个部分。

一般情况下，二者成90°的方向角。

因此，交错轴的运动通常会应用蜗杆蜗轮机构。

二、立辊轧机在轧钢过程中的重要作用立辊轧机在轧钢过程中的重要作用有如下两个方面。

一方面，可以在宽度方向上侧压板坯。

另外一方面，可以阻碍穿带板坯在宽度方向上的延伸。

立辊轧机的传动机制就是利用马达来推动蜗轮蜗杆驱动立辊发生开度变化。

蜗轮蜗杆系统因具有较好的自锁性功能而广泛应用于传动设备中。

然而，在现实的操作中会存在不好的一面。

就是在承载的过程中，一旦马达驱动这个蜗轮蜗杆传动失去作用时，立辊开度就无法持续进而其自锁的功能就会消失。

一般情况下蜗轮蜗杆系统都具有较好的自锁功能，可为何会产生自锁功能失效这个问题。

本文就自锁性功能影响因素进行系列综述。

蜗杆蜗轮系统自锁性功能失效原因蜗杆蜗轮机构具有传动比稳定、紧密结构、无噪声以及性能稳定等优点。

此外，蜗杆蜗轮的主动件的反向变化可以使得蜗轮蜗杆发生自锁从而防止了事故的发生。

比如，起重装置就是利用了蜗轮蜗杆可以自锁的作用，使得其吊起的工程材料等能够稳固的悬空在空中。

基于对机构传动的自锁性能的评估，蜗杆蜗轮自锁性的内在机制要摸清。

关于自锁性问题的讨论目前机械行业的减速机构一般采用蜗杆蜗轮机构。

蜗轮蜗杆的自锁性功能在那些要求安装蜗杆涡轮机机构的机械装置中起着重要的不可或缺的作用。

一起曳引机蜗轮轮齿失效的原因分析作者：滕欣定陈俊陈勇鑫来源：《商品与质量·学术观察》2013年第10期摘要：介绍了一起因电梯曳引机蜗轮失效而发生轿厢冲顶事故，进而分析蜗轮蜗杆失效的机理及原因，为避免该类事故的发生提供了有益的参考。

关键词：电梯蜗轮蜗杆失效冲顶2012年12月初，浙江某厂发生一起因电梯曳引机蜗轮失效而发生轿厢冲顶事故，虽未造成重大经济损失。

但这起事故的原因仍值得大家分析和总结。

1.事故现场勘验情况发生事故的电梯，其额定载重是为2000kg，额定速度为0.5m/s，由湖州某公司制造。

在打开曳引机盖后，发现蜗杆表面良好，但是在蜗轮的接触表面不仅呈鳞片状，蜗轮轮齿全部折断（“剃光头”），如图1所示。

机油中发现金属粉末及丝状物。

经咨询维保单位，齿轮油一直未更换。

图1 蜗轮失效图2.事故原因分析2.1 蜗轮磨损的机理当蜗轮蜗杆传动时，由于两轮齿廓在啮合点的线速度不同，在齿廓之间必将产生相对滑动，所以就有滑动摩擦力的存在，既有相对滑动又有压力的两个接触平面必然会发生磨损。

由于蜗轮本身啮合的特点，以及处于低速重载的边界润滑状态（该电梯为载货电梯、吊运货物较重），啮合齿面会发生粗糙体之间的接触，在这种情况下，啮合齿廓的相对滑动就会引起齿面的滑动磨损。

本文认为该曳引机蜗轮轮齿失效过程大致如下：（1）轻微（初期）磨损：在边界润滑状态下，齿轮啮合时，表面凸峰会有较多的相互作用机会，它们会在齿面上产生犁削、剪切作用（不排除同时发生轻微粘着的可能性），多次犁沟便生成磨屑（轻微粘着将引起产生更多磨屑的后果），或生成“隆脊”，这种隆脊在后续的微凸体作用下变形和断裂，也会形成磨屑。

所以这是一个磨屑生成阶段，接触表面发生轻微磨损。

（2）较严重（中期）磨损：由于磨屑的积聚、或润滑时硬质微粒的侵入，摩擦副表面磨损进一步发展为犁削及本体磨料磨损兼而有之，随着硬质磨屑的逐步增多，最终磨料磨损成为主导磨损形式。

此时，齿面发生稳定的、较严重的磨损。

操作规程编号：YTO-FS-PD952蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法通用版In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法通用版使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。

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齿轮-蜗轮蜗杆减速机是一种结构紧凑、传动比大，在一定条件下具有自锁功能的传动机械。

而且安装方便、结构合理，得到越来越广泛的应用。

它是在蜗轮蜗杆减速器输入端加装一个斜齿轮减速器，构成的多级减速器可获得非常低的输出速度，比单级蜗轮减速机具有更高的效率，而且振动小、噪声及能低。

一、常见问题及其原因1．减速机发热和漏油。

为了提高效率，蜗轮减速机一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材。

由于是滑动摩擦传动，运行中会产生较多的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面形成间隙，润滑油液由于温度的升高变稀，易造成泄漏。

造成这种情况的原因主要有四点，一是材质的搭配不合理；二是啮合摩擦面表面的质量差；三是润滑油添加量的选择不正确；四是装配质量和使用环境差。

2．蜗轮磨损。

蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料用45钢淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。

凝液泵透平蜗轮失效原因分析及改进措施摘要：分析了凝液泵透平蜗轮失效的原因，通过改变蜗轮材质，采用铍青铜代替原锡青铜，受到了良好的效果。

关键词：透平蜗轮失效分析改进乙烯装置压缩系统E-GT501透平是凝液泵（位号：E-GA5 01A）的驱动机，它负责将丙烯制冷压缩机透平（位号：E-G BT501）的凝结水及时排出，以保证机组的正常运行，1998年6月E-GT501透平蜗轮失效，虽经多次维修效果很不理想，新蜗轮的使用寿命很短，最长不超过20小时，导致透平不能正常工作，使另一台电机驱动的凝液泵（位号：E-GA501B）一直在没有备用泵的条件下单台运行，如果E-GA501B泵突然发生故障，必然会造成丙烯压缩机组停车，对整个乙烯装置的稳定生产造成极大的威胁。

我们分析并找到了透平蜗轮失效的根本原因，通过改变了蜗轮材质，成功地解决了问题。

原因分析蜗轮首次失效原因分析1998年6月蜗轮第一次失效后，我们在对透平的检查中发现：透平润滑油箱中含有较多的游离水。

由于蜗轮蜗杆的传动靠齿面的啮合来实现，其摩擦表面必须建立极压润滑膜，它是润滑油中的极压剂与金属表面反应生成的润滑膜，它具有较高的强度，能承受蜗轮蜗杆啮合产生的载荷。

润滑油带水会造成极压剂失活，使啮合表面无法形成润滑膜，导致蜗轮蜗杆表面直接接触，造成表面磨损。

由于蜗轮材质为锡青铜（代号ZQ Sn10-1），其许用接触应力为220MN/m2，而蜗杆材质为合金钢（钢号：35CrMo），其许用接触应力为850MN/m2，蜗轮相对蜗杆较软，所以失效的形式表现为蜗轮轮齿磨损。

我们对润滑油系统进行了全面分析，最后确认：油系统的水来自透平汽封泄漏蒸汽形成的凝结水。

由于透平的保温被密闭性非常好，漏出的部分蒸汽将不可避免地通过轴承油封进入润滑油系统。

针对由于润滑油带水导致蜗轮失效的问题，我们按照透平的随机操作手册要求，每月取样分析润滑油的含水量，定期从油箱底部排水，并制定了相关的管理制度。

蜗轮蜗杆传动升降台自锁失效分析摘要：蜗轮蜗杆传动升降台是一种常见的机械装置，用于提升和下降重物。

其基本结构主要由蜗轮蜗杆机构、升降机构、驱动系统以及控制与安全系统等组成。

自锁性能是衡量其传动的关键指标之一，会受到多种因素的影响，其中蜗轮蜗杆中心的安装误差是导致自锁失效的重要因素之一。

安装误差会对蜗轮蜗杆的受力情况产生影响，改变接触面上的压力和摩擦力分布，从而使蜗轮蜗杆传动中的自锁性能下降。

因此，设计和制造过程中需要严格控制安装误差范围，保证升降台的自锁性能达到最佳状态。

关键词：蜗轮蜗杆；传动；自锁失效蜗轮蜗杆传动升降台的自锁失效是指在其升降过程中，由于某种原因导致蜗轮无法在蜗杆上实现自锁，从而使得升降台无法稳定支撑重物。

导致蜗轮蜗杆传动升降台自锁失效的主要原因有两个：一是装配角度过大，二是蜗轮蜗杆的制造精度或安装精度不足。

在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆通过借助自身斜面的优势，在高速旋转时将蜗轮限制在一定位置上，实现自锁。

如果装配角度过大，会导致自锁失效，容易出现蜗轮沿蜗杆轴向移动，无法实现自锁。

因此，在装配时，要根据不同的机械设备和使用情况，掌握蜗轮蜗杆装配角度的要求，避免装配错误。

一、蜗轮蜗杆传动升降台的基本结构蜗轮蜗杆传动升降台是一种常见的机械装置，主要用于提升和下降重物。

这种升降台主要由蜗轮、蜗杆、升降机构以及驱动系统等部分组成。

下面将详细分析这些基本结构。

1.蜗轮蜗杆机构：蜗轮蜗杆机构是蜗轮蜗杆传动升降台的核心部分，它主要负责将电机的旋转运动转化为升降台的垂直升降运动。

蜗轮和蜗杆都是具有螺旋形状的齿轮，其中蜗杆具有较小的导程角，而蜗轮则具有较大的螺旋角。

当蜗杆在蜗轮上旋转时，由于导程角和螺旋角的配合，使得蜗轮能够沿着螺旋线方向上下移动。

2.升降机构：升降机构是蜗轮蜗杆传动升降台的执行部分，它主要由一套垂直的导轨和滑块组成。

滑块与蜗轮相连，随着蜗轮的上下移动而升降。

导轨起到支撑和导向的作用，确保滑块沿着垂直方向移动的稳定性和安全性。

倒立式蜗轮蜗杆减速机蜗轮损坏分析与改进【摘要】倒立式蜗轮蜗杆收线机（以下简称收线机）在电镀锌铁丝的生产过程属于一种较普遍的钢丝收集机，其收线传动机构主要采用倒立式蜗轮蜗杆减速机（以下简称减速机）。

由于该减速机输出轴垂直于地面，在蜗轮运行过程中蜗轮蜗杆摩擦产生较高的热量使得输出轴上的密封与轴产生间隙，润滑油受到重力作用迅速从油封和轴的间隙流出，减速机因缺油导致蜗轮加快磨损。

结合新疆八钢金属制品有限公司（以下简称金属制品）对减速机在实际使用过程中所存在问题及原因进行了分析，提出了改进减速机内部结构等改进措施，以期达到减速机不漏油，降低油污对环境的污染，降低维护成本，实现金属制品降本增效的目的。

【关键词】减速机；存在问题；原因分析；改进措施1.概述收线机在电镀锌铁丝的生产过程属于一种较普遍的钢丝收集机。

以金属制品为例，其是新疆最大的金属制品公司，镀锌铁丝的年产量有10万吨。

镀锌铁丝在生产过程中必须有的一道工序就是镀锌成品铁丝收集，成品铁丝收集使用的动力设备主要是倒立式蜗轮蜗杆收线机，其由减速机、电动机、收线卷筒等设备组成，适合收集规格为∮2.8mm以下的镀锌铁丝。

在金属制品的实际生产使用中倒立式收线机每天24小时高负荷运转。

2.减速机使用中存在问题的原因分析2.1 减速机在实际生产中存在的问题减速机在使用过程中漏油情况比较普遍，蜗轮的损坏也有很多种原因，根据金属制品的实际情况主要存在以下两个问题：第一，蜗轮蜗杆在运转过程中由于铁丝在收集过程中存在拉断的问题，蜗轮损坏可能是由于超载造成蜗轮超负荷运转，导致蜗轮加快磨损。

第二，由于蜗轮蜗杆运行中产生大量热量，密封受热膨胀间隙过大从而导致220#润滑油泄漏量过大，维护人员将3#锂基脂加注在蜗轮蜗杆减速箱内，虽然增加了润滑脂的粘稠度，降低泄露的速度，但是蜗轮的损坏速度并未降低，反而出现了加速的损坏。

从收线机的运行状况来看，铁丝在收集过程中存在拉断的现象并不太频繁，铁丝拉断时蜗轮蜗杆的负荷较大，电动机带动的蜗杆不能够转动，电动机因电流过大而产生过载保护。

蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法完整版一、蜗轮蜗杆减速机常见故障原因及解决方法1.温升过高原因：蜗轮蜗杆减速机长时间工作，摩擦产生的热量未能迅速散发，导致温升过高。

解决方法：采取有效的冷却措施，如安装散热器、提高通风条件、降低工作负荷等。

2.传动间隙过大原因：蜗轮蜗杆传动过程中，由于磨损等原因，传动间隙逐渐增大，影响传动精度和工作效率。

解决方法：定期检查蜗轮蜗杆的磨损情况，当传动间隙过大时，及时更换蜗轮蜗杆或进行维修。

3.弹性元件故障原因：蜗轮蜗杆减速机中的弹性元件（如弹性套等）长时间使用，会发生老化、破裂等故障。

解决方法：定期更换弹性元件，避免故障发生。

4.轴承损坏原因：蜗轮蜗杆减速机中的轴承长时间使用，由于磨损、被污染等原因，容易损坏。

解决方法：定期检查和清洗轴承，增加润滑，更换磨损严重的轴承。

5.蜗轮蜗杆断齿原因：蜗轮蜗杆减速机在工作过程中，由于过载、负荷冲击等原因，蜗杆的齿轮可能会断裂。

解决方法：选择适当的工作负荷和使用环境，避免过载和冲击。

并定期检查齿轮的磨损情况，更换磨损严重的齿轮。

6.油封老化破损原因：蜗轮蜗杆减速机中的油封长期工作，受到外界环境的影响，容易发生老化、破损，导致润滑油泄漏。

解决方法：定期检查油封的使用情况，更换老化、破损的油封，保证润滑油的密封性。

二、蜗轮蜗杆减速机故障的预防措施1.定期检查和维护：定期检查蜗轮蜗杆减速机的各项部件，如轴承、齿轮、油封等，发现问题及时维修或更换。

2.增加润滑：蜗轮蜗杆减速机的轴承部位需要进行润滑，保证良好的润滑效果，减少摩擦和磨损。

3.控制工作负荷：避免蜗轮蜗杆减速机长时间工作在过载状态下，选择适当的工作负荷和使用环境。

4.提高通风条件：蜗轮蜗杆减速机工作时产生大量的热量，需要通过增加通风条件来散发热量，避免温升过高。

5.定期清洗：定期清洗蜗轮蜗杆减速机的各个部件，确保无碎屑和污物积聚，避免影响正常工作。

6.注意安装和使用环境：蜗轮蜗杆减速机安装时需要保证水平，工作环境需要符合相应的要求，避免受到外界因素的干扰。

蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法齿轮-蜗轮蜗杆减速机是一种结构紧凑、传动比大，在一定条件下具有自锁功能的传动机械。

而且安装方便、结构合理，得到越来越广泛的应用。

它是在蜗轮蜗杆减速器输入端加装一个斜齿轮减速器，构成的多级减速器可获得非常低的输出速度，比单级蜗轮减速机具有更高的效率，而且振动小、噪声及能低。

一、常见问题及其原因1．减速机发热和漏油。

为了提高效率，蜗轮减速机一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材。

由于是滑动摩擦传动，运行中会产生较多的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面形成间隙，润滑油液由于温度的升高变稀，易造成泄漏。

造成这种情况的原因主要有四点，一是材质的搭配不合理；二是啮合摩擦面表面的质量差；三是润滑油添加量的选择不正确；四是装配质量和使用环境差。

2．蜗轮磨损。

蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料用45钢淬硬至HRC4555，或40Cr 淬硬HRC5055后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。

减速机正常运行时磨损很慢，某些减速机可以使用10年以上。

如果磨损速度较快，就要考虑选型是否正确，是否超负荷运行，以及蜗轮蜗杆的材质、装配质量或使用环境等原因。

3．传动小斜齿轮磨损。

一般发生在立式安装的减速机上，主要与润滑油的添加量和油品种有关。

立式安装时，很容易造成润滑油量不足，减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护。

减速机启动时，齿轮由于得不到有效润滑导致机械磨损甚至损坏。

4．蜗杆轴承损坏。

发生故障时，即使减速箱密封良好，还是经常发现减速机内的齿轮油被乳化，轴承生锈、腐蚀、损坏。

这是因为减速机在运行一段时间后，齿轮油温度升高又冷却后产生的凝结水与水混合。

当然，也与轴承质量及装配工艺密切相关。

二、解决方法1．保证装配质量。

可购买或自制一些专用工具，拆卸和安装减速机部件时，尽量避免用锤子等其他工具敲击；更换齿轮、蜗轮蜗杆时，尽量选用原厂配件和成对更换；装配输出轴时，要注意公差配合；要使用防粘剂或红丹油保护空心轴，防止磨损生锈或配合面积垢，维修时难拆卸。

在机械行业中经常用到减速机，使用时间久了总会出现一些故障，正确分析就可以轻松得出原因，并能正确的解决，下面以蜗轮蜗杆减速机的故障为例，列出故障原因和解决方法。

故障情况故障原因解决方法
过热原动机、减速机、工作机连
接不当
调整至适当位置，使三者相联轴线同轴超负荷运转适当调整负荷
油封过度摩擦在油封口处滴润滑油
润滑油过少或过多按油标指示点调整油量
润滑油杂质多或润滑性差更换合适新油
振动原动机、减速机、工作机固
定不良
查出固定不良位置，正确坚固蜗轮副齿部磨耗或损伤更换蜗轮副（一般为厂家更换）轴承磨损更换轴承
螺栓松脱固紧螺栓
杂音轴承损伤或间隙大更换轴承
蜗轮副啮合不良修整齿面或更换蜗轮副（一般为厂家更换）润滑油不足按油标指示点加润滑油
机体内有异物倒净润滑油带出异物，重加清洁润滑油
漏油油封唇口摩损更换油封
油封档轴颈磨损更换输出轴或输入轴
油量过多按油标指示点调整油量
放没螺塞未旋紧螺纹处加密封胶，旋紧螺塞油标破损更换油标
蜗轮副齿面磨损过快超负荷运转调整至适当负荷
润滑油不适合要求更换合适的润滑油
润滑油不足按油标指定点加足润滑油
未按规定适时换油，润滑油
劣化
按规定要求适时换油
运转温度过高
1、按过热故障处理，
2、采取合适措施、降
低环境温度。

蜗杆蜗轮机构的自锁性及其失效原因分析[权威资料] 蜗杆蜗轮机构的自锁性及其失效原因分析摘要:本文介绍了蜗轮蜗杆的基本结构，从蜗轮蜗杆外部受力、蜗轮蜗杆自身受力分析、安装位置偏移对受力的影响分析出发。

对蜗杆蜗轮的自锁条件进行了研究，分析不同的因素对蜗杆蜗轮的自锁的影响，得出蜗轮制件表面磨损失效的机理根据蜗轮制件表面磨损的情况而决定的结论。

关键词:蜗杆蜗轮;自锁;磨损TH132 A0. 引言蜗轮蜗杆传动是机械传动中不可缺少的传动布置形式，升降台的升降传动中使用蜗轮蜗杆传动可以防止台面的自动回落。

1. 蜗轮蜗杆机构的基本结构蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成。

通常情况下，蜗杆与蜗轮轴线方向的角度为90?，所以，蜗杆蜗轮机构被应用在交错轴间的运动。

2. 蜗杆蜗轮机构的自锁性蜗杆蜗轮机构一方面具有结构紧凑、稳定的传动比、工作性能可靠等优良的特点，而且另一方面还具有蜗杆蜗轮的主动件变化的反向造成蜗杆蜗轮自锁的现象。

在起重装置的机械中，为了利用蜗杆机构的自锁性能，一般采用蜗轮蜗杆机构，目的是为了使起吊的重物可以非常稳定地在空中实现短暂静止。

为了充分地估计机构传动的自锁性，必须要弄清楚蜗杆蜗轮自锁性的内在关系。

2.1 自锁性问题的提出蜗杆蜗轮机构被广泛地应用在机械行业的减速机构中。

对于要求利用蜗杆蜗轮机构自锁性的机械装置系统中，确定蜗轮蜗杆的自锁性成为了一个非常关键的因素。

在生产生活实际的应用中，自锁性能经常又是很难掌握的。

在保温罩上升的过程中，断开电动机的电源，机构会马上发生自锁现象，保温罩不会下降。

然而，当切断电动机的电源时，保温罩开始往下运动，机构仅仅只是有些时候发生自锁现象，有些时候却不会发挥自锁现象，保温罩甚至会产生高速度下降的情况，根本就失去了机构本身的自锁能力。

2.2 自锁条件分析对于具有自锁性的蜗杆蜗轮机构而言，机械类的教科书上是这样定义的:“当以蜗轮为主动件时，并且蜗杆蜗轮机构的导程角小于摩擦角，机构将会发生自锁现象。

蜗轮蜗杆减速机能自锁的原因及应用场合
蜗轮蜗杆减速机能自锁的原因及应用场合
蜗轮蜗杆减速机中蜗杆螺旋角较小时，如单头蜗杆，在蜗杆停止转动时，蜗轮给蜗杆一个反向滑力，不能使蜗杆反向转动，这种现象叫蜗杆自锁。

这时的斜角叫做摩擦角，摩擦角φ的正切就是摩擦系数f ,tanφ= f。

由此看来摩擦角越小，自锁能力越强。

单头蜗相螺旋角小，摩擦角也小，所以具有较强的自锁能力。

在减速机的传动方式中,蜗轮减速机具备其他齿轮传动所没有特性,即蜗杆可以轻易转动蜗轮，但蜗轮无法转动蜗杆。

这是因为蜗轮减速机的结构和传动是通过摩擦实现的造成的。

蜗轮蜗杆传动方式具有的自锁止功能在机械应用很有用处，比如卷扬机，输送设备等等。

然而也是因为蜗轮蜗杆的摩擦传动方式，也造成了蜗轮蜗杆的传动效率相对齿轮传动要低很多。

不过要注意的一点是，不是所有的蜗轮传动都具有很好的自锁功能，蜗轮的自锁功能要达到一定的速比才能实现。

这和导程角有关，即小速比的蜗轮蜗杆自锁功能就不那么理想。

最佳自锁功能的蜗轮蜗杆为单头蜗杆，双头蜗杆以上减速机都不具备自锁功能，因为蜗杆与蜗轮啮合的螺旋升角比较大所以不具备自锁性能。

涡轮机机械密封失效分析及应对措施梁东(河南心连心化肥有限公司，河南新乡453000)[中图分类号]TH 136 [文献标识码]B [文章编号]1004—9932(2010)02—0056一02河南心连心化肥有限公司净化车间二脱岗位用涡轮机的机械密封采用单端面、小弹簧、旋转内置式结构形式，其动环为浸渍环氧石墨，静环为硬质合金。

开车初期，涡轮机运行状况较好，但运行一段时间后常发生机械密封泄漏，导致维修频率上升，影响了装置的长周期稳定运行。

笔者在根据每次机械密封泄漏时所表现出来的不同形式，总结多次检修的经验，归纳如下，供同行检修时参考。

1安装完毕后静试时泄漏1．1泄漏表现及漏源判断如出现的泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；如泄漏量较大，则表明动、静环摩擦副存在问题。

在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察。

若泄漏量无明显变化，则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化，则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多；泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔处漏出，则多为静环密封圈失效。

1．2失效原因分析静压状态下机械密封出现泄漏，多是机械密封有明显缺陷或安装过程不严谨造成的。

内因如下：(1)动、静环接触表面不平或有异物，安装时有碰伤、损坏；(2)动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未压紧；(3)轴套处泄漏，密封圈未装或压紧力不够；(4)弹簧力不均匀(单弹簧不垂直，多弹簧长短不一)；(5)密封腔端面与轴垂直度不够；(6)轴套上密封圈活动处有腐蚀点；(7)安装过程中用硬器敲击机械密封动、静环，造成摩察副失效。

1．3应对措施(1)安装前仔细检查机械密封各部件是否符合技术要求。

(2)检查每个零部件及辅助元件的型号、规格和配合尺寸，查看各零部件是否存在碰伤、变形、裂纹等缺陷，合格方可使用。

(3)检查机封与轴或轴套配合部位表面的光洁度，不允许有沟痕或杂物附着在上面。

(4)安装和装配过程中应保持清洁，保证动、静环的密封面不被划伤、碰坏，不允许用工具敲打密封元件。

蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法蜗轮蜗杆减速机是一种常见的传动装置，常用于机械设备中的减速、增力和定位传动。

然而，由于使用环境恶劣、使用条件不当或者其他原因，蜗轮蜗杆减速机在使用过程中可能会出现一些常见问题。

本文将从常见原因及解决方法的角度，对蜗轮蜗杆减速机的故障进行分析和解决。

1.噪声大常见原因:(1)蜗轮蜗杆之间的啮合不良，导致传动时产生噪声；(2)蜗轮蜗杆的制造精度不高，导致啮合不良；(3)轴承磨损或损坏，导致噪声增大；(4)传动部件松动或过紧，导致噪声；(5)润滑不良，导致磨损增加，进而引发噪声；解决方法:(1)检查传动部件的制造精度，确保蜗轮蜗杆的啮合精度；(2)定期检查和更换磨损严重的轴承；(3)调整传动部件的张紧度，确保合适的传动间隙；(4)定期进行润滑保养，确保润滑油的正常供给。

2.温升过高常见原因:(1)传动部件摩擦损失大，导致温升过高；(2)润滑不良，导致摩擦增大，进而产生过多的热量；(3)冷却装置故障，致使热量无法得到有效散发；解决方法:(1)检查蜗轮蜗杆的制造精度，进行必要的调整和修正；(2)定期检查润滑系统，确保润滑油的正常供给，并及时更换磨损严重的轴承；(3)检查冷却装置，确保正常运行。

3.功率损失常见原因:(1)蜗杆的导程变大，导致减速效果不佳；(2)蜗轮蜗杆的制造精度不高，导致轴承的滚球直径不匹配，增加了功率损失；(3)传动部件的润滑不良，造成摩擦增大，引起功率损失。

解决方法:(1)检查蜗轮蜗杆的制造精度，确保蜗杆的导程尺寸正常；(2)调整蜗杆的张紧度，确保合适的传动间隙；(3)定期进行润滑保养，确保润滑油的正常供给。

4.蜗轮蜗杆断裂常见原因:(1)传动部件材料力学性能不佳，材质过于脆弱；(2)蜗轮蜗杆的制造工艺不合理，导致强度不足；(3)过负荷运行，超过了蜗轮蜗杆的承载能力。

解决方法:(1)检查蜗轮和蜗杆的材质，确保符合要求；(2)优化蜗轮蜗杆的制造工艺，提高强度；(3)合理设计传动系统，确保不超过蜗轮蜗杆的承载能力。

蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法概述蜗轮蜗杆减速机是一种常用的传动装置，可将高速运动的动力转化为低速高扭矩的输出。

然而，在使用过程中，常常会出现一些问题，影响减速机的正常运行。

本文将介绍蜗轮蜗杆减速机常见的故障原因，并提出相应的解决方法。

1. 轴承故障轴承故障是蜗轮蜗杆减速机常见的故障之一。

可能的原因包括：•润滑不良：蜗轮蜗杆减速机工作时需要进行充分的润滑。

如果润滑不足，或者使用了不合适的润滑油，轴承摩擦增大，容易导致轴承磨损；•温度过高：高温会导致润滑油变质，减少润滑效果，从而加剧轴承磨损；•紧固不当：轴承座和轴承盖之间的螺栓紧固力不均匀，可能导致轴承过早疲劳破裂。

解决方法包括：•定期检查润滑油质量，及时更换；•合理选择合适的润滑油，并遵循润滑油更换周期；•轴承安装时，要均匀加固螺栓，确保轴承座和轴承盖之间的紧固力均匀。

2. 齿轮破损齿轮破损是蜗轮蜗杆减速机常见的故障原因之一。

可能的原因包括：•使用时间过长：长期使用下，齿轮表面会出现磨损，导致齿轮破裂或脱落；•过载使用：超过减速机额定承载能力的使用，容易导致齿轮超负荷运转，造成齿轮破坏；•几何形状设计不合理：齿轮的齿形、模数等设计参数与实际工作情况不匹配，容易导致齿轮破损。

解决方法包括：•定期检查齿轮表面状态，如出现磨损，及时更换；•严格按照减速机的额定承载能力使用，避免过载；•在设计阶段，对齿轮进行合理的参数选择和计算，确保其能够适应实际工作环境。

3. 脱歪脱歪是指蜗轮蜗杆减速机中的蜗杆轴偏离蜗轮中心的现象。

可能的原因包括：•安装不合理：蜗杆轴与蜗轮中心的平行度不足，容易导致脱歪；•过载使用：蜗杆减速机超过其额定承载能力的使用，容易使蜗轮蜗杆之间的结构变形，导致脱歪；•齿轮间隙过大：蜗轮蜗杆减速机中的齿轮间隙过大，容易导致蜗杆轴脱离蜗轮。

解决方法包括：•安装过程中，需保证蜗杆轴与蜗轮中心的平行度充足；•严格按照减速机的额定承载能力使用，避免过载；•在设计阶段，合理控制齿轮间隙，避免过大导致蜗杆轴脱离。

蜗轮蜗杆齿轮常见失效形式蜗轮装置大多数蜗轮（但不是全部）位于底部制造商提供的加油量或油位镜指示缺油造成的后果这些铜屑是由齿轮箱缺油后产生的不正确润滑的影响这些青铜齿轮的齿长时间使用含EP添加剂的润滑剂后已磨平根据一项最新调查，有62％的润滑专业人员使用极压（EP）油来润滑蜗轮润滑剂不当•包含硫或氯的极压（EP）添加剂惰性硫-不会与铜反应极端压力下还会生成二硫化铜颗粒，这2种颗粒都比铜硬，会不断磨损铜蜗轮齿面使用正确的润滑剂对于延长齿轮箱的使用寿命至关重要在许多含有EP（极压）添加剂的润滑剂中发现的化学物质会软化青铜蜗轮并导致齿轮齿结构快速磨损。

正确维护密封件的重要性•密封件是易损件防止润滑剂逸出也会延长齿轮箱的使用寿命。

•环境污染程度影响密封寿命造纸厂等产生大量磨粒的设施将看到密封件的磨损比仓库要严重得多。

普通的密封件寿命为3000小时，但是由于密封件周围的磨料微粒数量不同，即使在同一设施内，从一次安装到另一次安装，它也可能有很大差异。

延长密封寿命的措施•保持清洁如上所述，不同的工厂（以及工厂内的不同位置）将具有不同的污染水平。

•减少密封件上的压力变速箱运行时会产生热量，进而在变速箱内产生热膨胀。

使用制造商提供的泄压装置可以减少因热膨胀引起的密封件应变。

•双重密封件特别是安装在蜗杆输入端。

一些制造商建议不要将其安装在蜗轮中。

将电动机安装到变速箱上时对其进行摆动会导致永久性密封损坏特殊泄压装置泄压装置可减少密封件的应变，也无需通气孔。

这在冲洗应用中尤其重要，在这种应用中，通气孔可以使冲洗溶液和水进入变速箱内。

它们会破坏润滑剂，导致过早磨损，并最终导致不可预测的故障。

对温升的控制•升高温度可以增加该反应发生的速率。

这符合阿伦尼乌斯速率规则，该规则指出，油运行温度每升高10摄氏度（18华氏度），化学反应的速度就会加倍。

蜗轮蜗杆减速机的润滑要求•蜗轮与蜗杆为纯滑动摩擦——润滑油膜较难建立•可以含抗磨添加剂（AW）•一般选择ISO 460或ISO 680，而ISO 1000也不少见（而且负载或温度越高，粘度就必须越高）•另外可能需要为此蜗轮蜗杆减速机配备专用的泵和过滤器。