宋騏越 李鈺潔 宋太明（海軍工程大學(xué)，湖北 武漢，430000）

行星擺線針輪減速機(jī)故障分析與排除

宋騏越 李鈺潔 宋太明
（海軍工程大學(xué)，湖北 武漢，430000）

行星擺線針輪減速機(jī)是根據(jù)少齒差行星傳動(dòng)原理，采用擺線針齒嚙合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)的傳動(dòng)機(jī)械中，受到國(guó)內(nèi)外的普遍重視。擺線減速機(jī)常見的故障有傳動(dòng)件損壞，溫升過(guò)高現(xiàn)象等，輕則影響設(shè)備正常工作、潤(rùn)滑油浪費(fèi)和污染，重則會(huì)造成生產(chǎn)線全線停產(chǎn)。本文分析擺線減速機(jī)故障產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)合理的解決方法。

行星擺線針輪減速機(jī)；故障排除

1 故障分析與排除

行星擺線針輪減速機(jī)（以下簡(jiǎn)稱擺線減速機(jī)）的故障主要是由于缺油、過(guò)載、安裝精度差、螺絲松動(dòng)和不按期保養(yǎng)造成內(nèi)部零部件損壞而引發(fā)的機(jī)構(gòu)失效、零件損壞等故障。可從以下部分對(duì)其故障進(jìn)行分析與排除。

1.1 故障分析

1.1.1 傳動(dòng)部分故障

用手轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸或電機(jī)風(fēng)扇葉，轉(zhuǎn)動(dòng)手感正常，再看一下輸出軸是否也相應(yīng)向相反運(yùn)動(dòng)，若正常，可以確認(rèn)傳動(dòng)件空載無(wú)故障，可繼續(xù)進(jìn)行下一步，用手正反轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸，檢查其回程間隙，來(lái)確定該機(jī)的磨損程度。若間隙微小正常，可以直接加載試車，有雜音，但不明顯；若間隙較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有嚴(yán)重雜音則應(yīng)拆機(jī)全面檢查修復(fù)結(jié)構(gòu)件及更換標(biāo)準(zhǔn)件。

若用手轉(zhuǎn)不動(dòng)或不正常有死點(diǎn)等，說(shuō)明該機(jī)傳動(dòng)部分有故障，有不正常的死點(diǎn)，還要注意有規(guī)律和無(wú)規(guī)律。一般若用手轉(zhuǎn)不動(dòng)，分析是機(jī)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)件竄軸頂死、軸承損壞或擺線輪、針齒銷套等結(jié)構(gòu)件有碎塊、夾死。若轉(zhuǎn)動(dòng)是有規(guī)律的則是軸承損壞或齒輪有缺陷，若無(wú)規(guī)律的死點(diǎn)且伴有雜音，分析是損壞的零件碎塊進(jìn)入油中，這兩種情況在擺線減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均會(huì)出現(xiàn)較大雜音和不規(guī)則的撞擊聲。

1.1.2 溫升異常故障

在正常情況下，擺線減速機(jī)在負(fù)荷狀態(tài)下的溫升不超過(guò)45℃。當(dāng)溫升超過(guò)50℃時(shí)應(yīng)立即停機(jī)檢查。異常溫升的可能原因是機(jī)內(nèi)傳動(dòng)部分（尤其是轉(zhuǎn)臂軸承）的潤(rùn)滑不合理，或由于軸向受力，造成端面摩擦所致，應(yīng)檢查油位高度和機(jī)油牌號(hào)或拆機(jī)檢查有無(wú)拉毛膠合及端面研磨等現(xiàn)象。

1.2 拆機(jī)檢驗(yàn)和排除

由于擺線減速機(jī)使用零件個(gè)數(shù)少而且潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，各廠家生產(chǎn)的各種型號(hào)擺線減速機(jī)拆卸與裝配工藝基本相同，所以拆裝方便，易于維修。先將輸出部分與減速部分聯(lián)接螺絲松開，機(jī)座單獨(dú)取出，這樣可以單獨(dú)檢驗(yàn)輸出軸、出軸銷和機(jī)座；再拆下減速部分的擺線輪、偏心套、針齒殼、隔離環(huán)；余下的是輸入部分的電機(jī)或端蓋輸入軸。

1）減速部分的軸系故障

從輸入部分開始，先檢驗(yàn)電機(jī)有無(wú)竄軸，軸承點(diǎn)小或軸承室大；若有則維修或更換零部件，將使電機(jī)達(dá)到單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音正常，轉(zhuǎn)子軸自轉(zhuǎn)跳動(dòng)≤0.01mm，以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中心為基準(zhǔn)，用百分表測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子與法蘭盤端面的垂直度≤0.035mm，與止口的同心度≤0.035mm；輸入端的輸入軸和端蓋要求也相同；若不合格，這些件均可上車床找正后配套裝入，再找正檢驗(yàn)進(jìn)行處理。

2）減速部分的擺線輪、針齒殼和偏心套故障

擺線減速機(jī)只所以使用可靠、故障少、壽命長(zhǎng)，因?yàn)橹饕獋鲃?dòng)嚙合件使用耐磨耗及耐疲勞性能良好的高碳鉻軸承鋼制造，機(jī)械性能良好，耐磨性能好；運(yùn)轉(zhuǎn)采用滾動(dòng)磨擦，摩擦系數(shù)極小加之潤(rùn)滑良好，正常工作基本上無(wú)磨損。擺線輪的失效形式主要是缺油或潤(rùn)滑不良造成擺線輪中心孔與轉(zhuǎn)臂軸承配合處在工作中摩擦熱過(guò)大，產(chǎn)生退火、膠合、磨損變形，而擺線輪的行星孔和擺線齒由于轉(zhuǎn)速低與其相比一般不損壞或損壞程度微小。擺線輪在工作時(shí)受力主要是直徑方向的推阻力，而軸向不受力，因而擺線輪兩平行面和行星孔可作為維修基準(zhǔn)。

維修的辦法是將內(nèi)孔磨損的擺線輪找正，用線切割機(jī)將其加大，壁厚在3～5mm之間。然后加工四件以上高出擺線輪厚度10mm以上的圓柱銷，圓柱度達(dá)到0.005，過(guò)渡配合裝入維修擺線輪的行星孔中，上車床利用輪端面找平行度在0.015mm內(nèi)，利用行星孔所配柱銷對(duì)旋轉(zhuǎn)中心的跳動(dòng)找同心度，控制在0.02mm內(nèi)，然后在車床刀架上安裝一小磨頭，對(duì)線切割部分進(jìn)行磨削，確定基本尺寸，拆下后在加工面上軸向劃三等分線，用1.0mm切割片在軸向磨出3道深0.5mm溝槽，為再次上線切割機(jī)穿絲工藝用；與此同時(shí)，加工一件Gr15熱處理硬度達(dá)HRC58—62的輪內(nèi)孔套，內(nèi)孔尺寸比外孔尺小0.5mm，外圓磨削后表面粗糙度達(dá)到Ra0.08，外徑尺寸為φ5±0.005mm ，厚度與輪厚一致，壓入擺線輪內(nèi)孔，上線切割機(jī)加工三個(gè)φ2的銷孔，配上銷子，再上車床利用四爪卡盤找正，平行度0.01mm，同心度0.01mm，磨削內(nèi)孔至標(biāo)準(zhǔn)配合尺寸精度，拆下行星孔上的柱銷，維修完畢。對(duì)于要求特別嚴(yán)格的場(chǎng)合，可以利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或工具顯微鏡對(duì)修復(fù)件的誤差進(jìn)行檢測(cè)。

3）輸出部分的故障

主要有4處：①是軸承磨損壞，更換軸承即可；②是輸出軸軸承點(diǎn)磨損，銷孔松動(dòng)。若是軸承點(diǎn)磨損，可以將軸上車床用四爪找正配套，基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在沒有磨損的輸出軸定位套臺(tái)和隔離套臺(tái)上，同心度達(dá)到0.015mm；③輸出軸銷孔松動(dòng)，可以根據(jù)機(jī)型大小和強(qiáng)度而定，一般B3以下可以將原孔過(guò)盈0.015—0.035堵死，重新車平，在兩孔之間錯(cuò)位加工出配合孔；若機(jī)號(hào)較大，可以將底盤銷孔加掉，留有止口，加工新盤熱裝后重新車削鏜孔；④機(jī)座軸承孔松動(dòng)后磨損增大失效，可利用端面和底面找正，垂直度在0.03mm、止口和未磨損的軸承孔找正，擴(kuò)孔配套加工修復(fù)好磨損的軸承孔，同心度控制在≤0.025mm。

2 結(jié)論

因?yàn)閿[線減速機(jī)制造精度較高，所以故障的分析和問(wèn)題件的加工修復(fù)力求達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)排查故障需要合理有序，先從輸出部分進(jìn)行拆卸分解。問(wèn)題未能排查再對(duì)輸入部分進(jìn)行檢查分析。減速機(jī)只有達(dá)到多齒嚙合，才能保障工作效率降低工作噪音，延長(zhǎng)使用壽命。由此可見，了解掌握擺線減速機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，正確分析和徹底排除故障，確保生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線連續(xù)正常運(yùn)行，意義重大。

（References）

［1］中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JB/T2982—94，擺線針輪減速機(jī)［S］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［2］陸建國(guó).中外減速機(jī)圖形設(shè)計(jì)展示與技術(shù)創(chuàng)新及缺陷控制檢測(cè)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)匯編［M］.北京：中國(guó)知識(shí)出版社，2006.

［3］琚新平.減速機(jī)生產(chǎn)加工新工藝新技術(shù)與質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)務(wù)全書第二卷［M］. 呼和浩特：遠(yuǎn)方出版社，2004.

宋騏越（1994-），男，遼寧丹東人，現(xiàn)就讀海軍工程大學(xué)電氣工程專業(yè)，對(duì)艦船電氣系統(tǒng)保護(hù)工作有所研究。