故障現象

　　摘要：齒輪(lun)和(he)齒輪(lun)軸是變(bian)速器(qi)(qi)主要零(ling)件(jian)，通過對(dui)變(bian)速器(qi)(qi)齒輪(lun)及齒輪(lun)軸損傷的(de)分(fen)析，提醒使(shi)用者(zhe)在使(shi)用過程(cheng)中注意(yi)操作方法，注意(yi)對(dui)其(qi)進行保養。

　　故障分析

　　1變速器齒輪

　　變(bian)速(su)(su)器(qi)的(de)齒(chi)(chi)輪(lun)經常在(zai)高轉速(su)(su)、高負(fu)荷(he)情(qing)況下(xia)工作，所(suo)(suo)承載的(de)轉速(su)(su)和負(fu)荷(he)又是在(zai)不斷變(bian)化的(de)，所(suo)(suo)以齒(chi)(chi)輪(lun)易損(sun)壞(huai)。

　　1.1齒輪的損傷(shang)原因分(fen)析

　　（1）齒面磨損、疲勞點蝕與拉傷。變速器齒輪的齒面既有滾動摩擦，又有滑動摩擦，而且經常處于高轉速，大負荷及頻繁換擋，齒面承受沖擊力和交變載荷，所以不可避免地產生磨損與疲勞點蝕。當潤滑油不足或油質較差，磨料進入齒間，潤滑油中有腐蝕性物質時，都將加速齒面磨損，并易產生拉傷及疲勞。變速器有關零件加工質量差或變形，使用操作不當等都將造成齒輪的早期損傷。齒輪的檢驗除用目測法外，還可用測齒卡尺、公法線千分尺或普通游標卡尺進行測量。當齒面有輕微麻點，其面積不超過15％，邊緣略有破損時，可用油石或小砂輪修整后(hou)繼續使用；當齒厚磨(mo)損超過(guo)允許極限(xian)，麻(ma)點(dian)面積超過(guo)上述規定時應(ying)維修或(huo)更換(huan)。

　　（2）輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)的裂(lie)(lie)(lie)紋與斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)。輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)是(shi)由(you)于工(gong)作應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)大(da)(da)于輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)的斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)或有(you)裂(lie)(lie)(lie)紋的輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)其(qi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)強度(du)因(yin)(yin)子大(da)(da)于輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)韌(ren)性所致(zhi)。工(gong)作應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)增大(da)(da)的最常見原因(yin)(yin)是(shi)：機(ji)械長期超負荷工(gong)作或因(yin)(yin)操作不當、齒(chi)(chi)(chi)面(mian)磨損、齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)與花(hua)鍵軸配合松曠(kuang)等產生(sheng)沖擊載荷或因(yin)(yin)輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)形位誤(wu)差過(guo)大(da)(da)、箱體形位誤(wu)差過(guo)大(da)(da)，齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)軸變(bian)形等，使齒(chi)(chi)(chi)面(mian)嚙合性能(neng)變(bian)壞，局部(bu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)增高。輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)承(cheng)載能(neng)力(li)(li)(li)(li)低，一是(shi)鍛造時(shi)有(you)細微裂(lie)(lie)(lie)紋、夾(jia)層等；二是(shi)齒(chi)(chi)(chi)根存在著隱傷產生(sheng)較大(da)(da)的應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)集中。斷(duan)(duan)齒(chi)(chi)(chi)多發(fa)生(sheng)在根部(bu)，輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)或裂(lie)(lie)(lie)紋時(shi)應(ying)(ying)更換新件。

　　（3）齒(chi)輪(lun)花鍵孔(kong)的(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)。齒(chi)輪(lun)花鍵齒(chi)承受較(jiao)大(da)(da)的(de)擠壓應(ying)力，滑動齒(chi)輪(lun)副受到摩擦(ca)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)，因(yin)而使花鍵齒(chi)側間隙增(zeng)大(da)(da)。由于(yu)一般齒(chi)輪(lun)比軸硬度高，所以(yi)花鍵孔(kong)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)較(jiao)少。只有當潤滑油(you)不(bu)足或混人磨(mo)(mo)(mo)料時磨(mo)(mo)(mo)損(sun)才加(jia)劇。又由于(yu)花鍵齒(chi)側間隙增(zeng)大(da)(da)后對齒(chi)輪(lun)嚙合影響不(bu)大(da)(da)，所以(yi)花鍵齒(chi)側間隙允(yun)許較(jiao)大(da)(da)，如D80A-12型推土機(ji)的(de)花鍵齒(chi)側間隙為0. 20 mm。

　　1.2齒輪的維修

　　（1）齒(chi)面(mian)(mian)上出現(xian)少(shao)量的斑(ban)點、剝落(luo)或(huo)者邊緣有(you)損壞，在(zai)不(bu)影(ying)響使用的情(qing)況(kuang)下(xia)可用油石修磨；而當齒(chi)輪磨損厚(hou)度超(chao)過(guo)0.2 mm，齒(chi)寬磨損超(chao)過(guo)原齒(chi)寬的25 %，或(huo)者齒(chi)面(mian)(mian)斑(ban)點占(zhan)總齒(chi)面(mian)(mian)的20％以上時(shi)，則必須予以修復或(huo)更(geng)換。

　　（2）齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)磨(mo)損松曠，要用(yong)千分表(biao)來測(ce)量齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)和內(nei)(nei)座(zuo)圈(quan)之(zhi)間(jian)(jian)的游(you)隙(xi)(xi)。常(chang)嚙(nie)(nie)合(he)(he)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的嚙(nie)(nie)合(he)(he)側(ce)隙(xi)(xi)為(wei)(wei)0.15～0. 50 mm，接合(he)(he)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的嚙(nie)(nie)合(he)(he)側(ce)隙(xi)(xi)為(wei)(wei)0.10～0. 40 mm。各齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的嚙(nie)(nie)合(he)(he)印痕應(ying)在(zai)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)嚙(nie)(nie)合(he)(he)面(mian)中部且不小(xiao)于嚙(nie)(nie)合(he)(he)面(mian)的60%。在(zai)裝上滾針軸(zhou)(zhou)承的狀態下，用(yong)千分表(biao)測(ce)量齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)和軸(zhou)(zhou)之(zhi)間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙(xi)(xi)，標(biao)準間(jian)(jian)隙(xi)(xi)為(wei)(wei)0.009～0. 060 mm。若間(jian)(jian)隙(xi)(xi)超過0.5 mm，則表(biao)示軸(zhou)(zhou)外徑、軸(zhou)(zhou)承或齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)內(nei)(nei)孔磨(mo)損，應(ying)修復。齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)斷齒(chi)(chi)時一般應(ying)報(bao)廢。如果只有個別齒(chi)(chi)折(zhe)斷也可用(yong)堆焊(han)或鑲齒(chi)(chi)法(fa)修復。

　　2變速器齒輪軸

　　變速器齒(chi)輪軸在工(gong)作中(zhong)，承受(shou)著交變的彎、扭力矩，鍵槽(cao)部位還承受(shou)著擠壓、沖(chong)擊和滑(hua)動摩擦(ca)的作用，因此，齒(chi)輪軸常見的損(sun)壞(huai)有(you)軸頸、鍵槽(cao)的磨(mo)損(sun)以(yi)及彎、扭等。變速器軸產生缺(que)陷(xian)后，將造成(cheng)變速器工(gong)作時振動大、噪(zao)音大，還可產生跳(tiao)擋、脫擋、掛不上擋等變速器故障。

　　2.1齒輪軸(zhou)的損傷原因(yin)分析(xi)

　　（1）齒輪(lun)軸(zhou)(zhou)彎(wan)曲變(bian)形(xing)。齒輪(lun)軸(zhou)(zhou)變(bian)形(xing)是由于負(fu)荷及(ji)內應力過大(da)造成的(de)(de)。對(dui)工作影響較大(da)的(de)(de)是彎(wan)曲變(bian)形(xing)，一(yi)般彎(wan)曲后(hou)直線(xian)度(du)誤差不(bu)應大(da)于0. 04 mm.

　　（2）與軸(zhou)(zhou)承(cheng)配合(he)的(de)軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)磨損(sun)(sun)。軸(zhou)(zhou)承(cheng)與軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)配合(he)過盈(ying)量一般(ban)約為0.01～0. 05 mm。當過盈(ying)量消失(shi)時(shi)，內(nei)圈與軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)將產生相對(dui)運動而使軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)磨損(sun)(sun)增大(da)。但是由于(yu)(yu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)內(nei)圈與軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)的(de)滑(hua)動阻力(li)大(da)于(yu)(yu)滾動阻力(li)，因此(ci)兩(liang)者之間(jian)(jian)(jian)不(bu)會形成高速(su)相對(dui)運動；又(you)由于(yu)(yu)變(bian)速(su)器內(nei)潤滑(hua)油較(jiao)充足，當內(nei)圈與軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)形成0.02～0. 04 mm的(de)間(jian)(jian)(jian)隙時(shi)才(cai)會形成潤滑(hua)油膜，其磨損(sun)(sun)速(su)度會大(da)大(da)減慢，所以大(da)修(xiu)時(shi)只(zhi)有當內(nei)圈與軸(zhou)(zhou)頸(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)出現大(da)于(yu)(yu)0. 04 mm的(de)間(jian)(jian)(jian)隙時(shi)才(cai)予以維修(xiu)。

　　（3）齒(chi)輪軸花鍵的磨損。齒(chi)輪軸花鍵磨損使(shi)徑(jing)向(xiang)間隙(xi)與齒(chi)側間隙(xi)增大。推土機等(deng)工程機械齒(chi)側間隙(xi)容許(xu)值約(yue)1. 40 mm，汽(qi)車齒(chi)側間隙(xi)容許(xu)值約(yue)為0. 30 mm。

　　2.2齒(chi)輪軸(zhou)損傷的維修(xiu)

　　（1）軸頸如系(xi)輕微的(de)傷(shang)痕、毛糙、溝紋或失圓、不柱度等，可用(yong)0號砂布或油石打磨(mo)光滑(hua)使用(yong)。

　　（2）軸頸(jing)如有嚴重(zhong)的(de)溝紋、傷(shang)痕、毛(mao)糙(cao)及(ji)磨(mo)損(sun)(sun)，失圓和不柱度(du)(du)超過允許限度(du)(du)時(shi)，應在磨(mo)床(chuang)上光磨(mo)修整。淬火(huo)硬度(du)(du)低或未淬火(huo)的(de)一般軸，可(ke)在車床(chuang)上車削、砂光使用(yong)(yong)。軸頸(jing)磨(mo)損(sun)(sun)嚴重(zhong)時(shi)可(ke)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)或鑲(xiang)套維修。堆(dui)(dui)(dui)焊(han)時(shi)可(ke)用(yong)(yong)振動堆(dui)(dui)(dui)焊(han)、埋(mai)弧(hu)焊(han)、氣體保護焊(han)等(deng)；焊(han)后應進行無損(sun)(sun)探(tan)傷(shang)。

　　（3）齒輪軸(zhou)直線度誤差超過0. 04 mm時(shi)可進行冷壓校(xiao)正或局部火焰(yan)加熱(re)校(xiao)正。校(xiao)正時(shi)要控制好校(xiao)正量，加壓支承部位應(ying)(ying)正確，尤其(qi)應(ying)(ying)注意不(bu)要使階(jie)梯軸(zhou)肩處(chu)因校(xiao)正產(chan)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)集(ji)中(zhong)。

　　（4）軸修復后的技(ji)術要求。①軸不(bu)得(de)有裂(lie)紋(wen)、損傷、傷痕(hen)等缺陷。②軸上堆焊的金屬，應緊密無孔隙(xi)、燒(shao)傷、未焊透(tou)和孔渣等現(xian)象(xiang)。③軸頸的失圓和不(bu)柱(zhu)度(du)，不(bu)得(de)超過規定。

　　2.3花鍵的維修

　　花(hua)(hua)鍵(jian)磨損(sun)(sun)后(hou)(hou)可用氣焊或縱向自動堆(dui)焊法(fa)修復磨損(sun)(sun)的齒側面，然后(hou)(hou)以未(wei)磨損(sun)(sun)花(hua)(hua)鍵(jian)為基準，銑削花(hua)(hua)鍵(jian)。為防止堆(dui)焊時(shi)(shi)產(chan)生裂紋(wen)與(yu)變形。堆(dui)焊前最好進行低溫預(yu)熱(re)（200～250℃），焊后(hou)(hou)緩冷。焊后(hou)(hou)應檢(jian)查變形，必要(yao)時(shi)(shi)先(xian)校正(zheng)后(hou)(hou)銑齒。