張騰龍

（廣東大唐國際肇慶熱電有限責(zé)任公司 廣東肇慶 526000）

齒輪的維護和檢修

張騰龍

（廣東大唐國際肇慶熱電有限責(zé)任公司 廣東肇慶 526000）

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，機械設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛，齒輪是機械設(shè)備中常見的傳動裝置，為保證機械設(shè)備的正常運行，提高設(shè)備工作效率與工作質(zhì)量，齒輪必須進行定期的維護和檢修。本文主要通過分析齒輪失效與防范，以及齒輪測量工作，就齒輪點檢維護和檢修進行探討，希望能夠在可控范圍內(nèi)，最大限度地延長齒輪使用壽命。

齒輪；維護；檢修

序言

在電廠檢修班組進行大小修時，電動給水泵的液力耦合器是檢修時非常重要的一個設(shè)備，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要檢修維護的零部件也比較多，如通過油壓傳遞動力泵輪和渦輪，通過調(diào)節(jié)油量來改變泵轉(zhuǎn)速的勺管，啟動油泵，推力軸承、支撐軸承等，這些都在以往的學(xué)習(xí)和工作中了解到不少原理和相關(guān)知識，但是關(guān)于齒輪點檢維護和檢修的內(nèi)容較少，通過在檢修過程中的經(jīng)驗和查找資料，筆者對齒輪維護和檢修做了如下總結(jié)和思考。

1 齒輪的簡介

齒輪是各類機械中最常見的傳動方式之一，也是電廠中常用的機械零件，液力耦合器、盤車裝置、齒輪泵等中的齒輪都是檢修時需要特別注意的部件。齒輪是輪緣上有齒的能連續(xù)嚙合并傳送運動和動力的機械元件，通過與其他齒狀機械零件嚙合（如另一個齒輪、蝸桿、齒條等機械零件），可實傳遞轉(zhuǎn)矩和運動，根據(jù)需要改變轉(zhuǎn)速的大小和方向，并且可以把轉(zhuǎn)動變?yōu)槠渌问降倪\動。此外齒輪還具有傳動效率高、傳動比準(zhǔn)確、功率范圍大等優(yōu)點。齒輪一般由輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓組成。

2 齒輪的失效與防范

齒輪的損壞主要出現(xiàn)的輪齒上。但是，齒輪的損壞往往是多種損壞形式一起出現(xiàn)并互相助長的，齒面一旦出現(xiàn)了點蝕或膠合，就會加劇齒面的磨損；齒面的嚴(yán)重磨損又將導(dǎo)致輪齒的折斷等。齒輪的磨損情形通常有磨損或刮傷、擦傷、點蝕、燒傷、塑性變形等。

導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)磨損和故障的原因則有設(shè)計制造的原因，運輸保存的原因，安裝調(diào)試的原因，運行使用的原因，此外還有維護不當(dāng)?shù)脑?。設(shè)計制造的原因主要是因為載荷計算，齒輪的強度設(shè)計不合理，制造時加工精度不夠等原因，也包括有齒輪所處工作系統(tǒng)的設(shè)計不當(dāng)，如潤滑油系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的設(shè)計不當(dāng)，材料選擇也是影響齒輪壽命的重要原因，需要根據(jù)實際工作環(huán)境選擇合適材料的齒輪。安裝和檢修時一定要避免暴力拆裝，因為齒輪為精密部件，一定要注意防止磕碰和掉。

齒輪損壞后，由于屬于精密零件，而且通常都是配對的，往往無法自行修理，需要直接更換新的齒輪，更換的成本很大，因此我們需要防范于未然，在日常點檢和大小修是注意設(shè)備情況，即時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，防止異常擴大化。在設(shè)備安裝時，我們需要嚴(yán)格按照說明書和電力標(biāo)準(zhǔn)安裝設(shè)備，在試轉(zhuǎn)試運時一定要把關(guān)嚴(yán)格，按照規(guī)定驗收。運行期間注意監(jiān)視油位的變化，控制好油位并定期化驗油質(zhì)，防止油中進水，油質(zhì)劣化，同時也要注意冷油器的工作情況，控制好油溫。潤滑油使用中經(jīng)常出現(xiàn)兩種問題，使用潤滑油的品牌種類不對和沒有定期更換過濾潤滑油，使用不符合要求的潤滑油往往會導(dǎo)致潤滑效果不佳，與使用符合要求的齒輪相比，壽命往往更低，更容易磨損；不定期更話潤滑油或者檢查更換濾網(wǎng)和油箱內(nèi)雜質(zhì)的話，會造成潤滑系統(tǒng)效果不佳甚至失效，加速齒輪的磨損速度。

另外，齒輪的選用中經(jīng)常忽略的一點，“互質(zhì)”也是影響齒輪壽命的重要原因，齒輪“互為素數(shù)”，就是說齒輪的齒數(shù)不能有共同的約數(shù)。從數(shù)學(xué)來說，九和五除了一之外沒有共同的約數(shù)，就是所謂的“互為素數(shù)”。而十和五，除了一以外還有五這個共同的約數(shù)，所以就不是“互為素數(shù)”?；ハ嘁Ш系膬蓚€齒輪的齒數(shù)如果“互為素數(shù)”，那么所有的輪齒都能均等咬合。如果齒輪的某個齒僅僅和相嚙合的齒輪的小數(shù)幾個齒相嚙合，那么這個齒上的缺陷就會成周期性的體現(xiàn)出來。并且這種缺陷可能不會消失。這種缺陷累計可能造成齒輪的早期失效.每個齒都和這個缺陷齒嚙合，那么這一缺陷的效果不會短時間累積，而是均勻的分布到所有的過程。同時，有很多缺陷經(jīng)過長期的嚙合過程，缺陷會逐步消失。實際上，就算是相同材質(zhì)相同精度的齒輪，在有沒有“互為素數(shù)”的情況下，平均壽命甚至有十倍之差。但是，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，齒輪的精度也大大上升，對“互質(zhì)”不再有那么高的要求，但是在選擇齒輪時，公約數(shù)還是盡量越小越好，這樣才能確保更長的使用壽命。

3 齒輪的測量

在實際的大小修過程中，齒輪磨損或損壞后一般都是直接更換新齒輪，不再進行修理。相嚙合的兩個齒輪最好同時更換，避免有磨損的齒輪加速新齒輪的損壞。大小齒輪相嚙合時，應(yīng)及時更換小齒輪，因為一般小齒輪損壞更快，進而加速止大齒輪的磨損。對于單向旋轉(zhuǎn)齒輪，一般情況下可以調(diào)轉(zhuǎn)方向使用，也就是把原來的非工作面作為工作面使用。

在檢修中，需要進行齒輪節(jié)圓徑向晃動、端面瓢偏和齒輪嚙合情況等檢查。

3.1 齒輪節(jié)圓徑向晃動與端面瓢偏的檢查

檢查齒輪節(jié)圓徑向晃動與端面瓢偏的方法與測軸的徑向晃動和瓢偏的方法類似。先把V型鐵放在平板上，之后把齒輪放在平板的V型鐵上，調(diào)整V型鐵使齒輪軸和平板平行，然后把圓柱規(guī)放在齒輪頂部的兩個齒之間，之后把百分表的表針放置在垂直于平板并通過圓柱規(guī)和齒輪圓心的位置，之后小幅度的轉(zhuǎn)動齒輪并記下最大的讀書，之后每隔3～4齒測一點，轉(zhuǎn)完完整的一圈后所得的數(shù)據(jù)就可以計算出齒輪節(jié)圓的徑向晃動。除了上述方法外，還可以在車床上或在設(shè)備機體內(nèi)測量。測量晃動完畢后，把百分表表盤移動到齒輪端面，測得的齒輪的瓢偏。

3.2 齒輪嚙合情況的檢查

齒輪嚙合情況的檢查包括測量齒隙和齒面接觸情況。

齒隙的測量可使用壓鉛絲法或塞尺直接測量，也可以用打表法測量。壓鉛絲（電熔絲）法是將2～4條鉛絲（鉛絲直徑不宜過大）平均放在齒輪的嚙合處，之后轉(zhuǎn)動齒輪將鉛絲壓扁，再測量其厚度，所得數(shù)據(jù)就是嚙合間隙。通過將鉛絲放在齒頂與齒底間，重復(fù)上述過程，可得出嚙合頂隙。這種方法不僅可以用來測量齒隙，還可以用來測量兩齒輪軸的平行狀況，分別將鉛絲放在齒輪嚙合處的兩端，壓扁后測量鉛絲厚度，若兩鉛絲厚度一致一致，則說明兩軸平行：弱厚度不一致，則說明兩軸不平行。打表法即使用百分表測量，將兩個嚙合齒輪的其中一個固定住，并在另一個活動齒輪上安裝夾桿，使百分表的表針與齒輪圓平行并對準(zhǔn)夾桿壓入一段行程，之后來回轉(zhuǎn)動活動齒輪在百分表上讀出最大值a和最小值b，根據(jù)表針尖端到齒輪圓心的距離L和齒輪的節(jié)圓半徑R，便可以得出齒輪的齒隙，即齒隙=（a-b）R/L。

齒輪接觸面的大小和位置可以反映齒輪質(zhì)量和安裝質(zhì)量的重要指標(biāo)，我們要求在運行過程中，齒輪的接觸面情況應(yīng)該相互接觸良好，并且緊密配合，這樣才能夠均勻的分布負(fù)荷，讓運行中的正常磨損均勻分布，否則會導(dǎo)致齒輪使用壽命的大大減少。的檢測一般采用涂色法，使用的涂料多為紅丹油，首先需要將檢測面的油污清洗干凈，檢查應(yīng)以小齒輪齒面的接觸痕跡來判斷接觸的好壞，而不能以大齒輪的接觸痕跡為基準(zhǔn)，否則誤差較大，將紅丹油均勻地涂抹在小齒輪的嚙合面上，之后轉(zhuǎn)動小齒輪3～4圈，紅丹油的痕跡會反映在大齒輪的嚙合面上，根據(jù)痕跡可以判斷齒輪的安裝情況。當(dāng)嚙合正常時，紅丹油的分布應(yīng)趨向于嚙合面的中間并接近面積的50%。齒面接觸印不僅可以看出嚙合情況，而且能夠判斷齒輪安裝后的軸心線不平行度和歪斜引起的誤差，以此進行調(diào)整。當(dāng)接觸面斑點的位置正確，面積又太小時，可在齒面上加上研磨劑進行研磨。

4 總結(jié)

齒輪在機械設(shè)備中隨處可見，尤其各種轉(zhuǎn)動和傳動機械中，是電廠中最常見的部件之一，我們在設(shè)備大小修中經(jīng)常接觸到齒輪，但往往只是檢測齒面損壞情況和嚙合情況，其實更重要的是平時運行維護中要隨時注意設(shè)備的運行情況，注意潤滑油的品質(zhì)和溫度等等，防范于未然，確保齒輪的使用壽命。

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