齿轮的维护和检修

张腾龙

（广东大唐国际肇庆热电有限责任公司 广东肇庆 526000）

齿轮的维护和检修

张腾龙

（广东大唐国际肇庆热电有限责任公司 广东肇庆 526000）

随着工业的不断发展，机械设备的应用也越来越广泛，齿轮是机械设备中常见的传动装置，为保证机械设备的正常运行，提高设备工作效率与工作质量，齿轮必须进行定期的维护和检修。本文主要通过分析齿轮失效与防范，以及齿轮测量工作，就齿轮点检维护和检修进行探讨，希望能够在可控范围内，最大限度地延长齿轮使用寿命。

齿轮；维护；检修

序言

在电厂检修班组进行大小修时，电动给水泵的液力耦合器是检修时非常重要的一个设备，其结构较复杂，需要检修维护的零部件也比较多，如通过油压传递动力泵轮和涡轮，通过调节油量来改变泵转速的勺管，启动油泵，推力轴承、支撑轴承等，这些都在以往的学习和工作中了解到不少原理和相关知识，但是关于齿轮点检维护和检修的内容较少，通过在检修过程中的经验和查找资料，笔者对齿轮维护和检修做了如下总结和思考。

1 齿轮的简介

齿轮是各类机械中最常见的传动方式之一，也是电厂中常用的机械零件，液力耦合器、盘车装置、齿轮泵等中的齿轮都是检修时需要特别注意的部件。齿轮是轮缘上有齿的能连续啮合并传送运动和动力的机械元件，通过与其他齿状机械零件啮合（如另一个齿轮、蜗杆、齿条等机械零件），可实传递转矩和运动，根据需要改变转速的大小和方向，并且可以把转动变为其他形式的运动。此外齿轮还具有传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点。齿轮一般由轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆组成。

2 齿轮的失效与防范

齿轮的损坏主要出现的轮齿上。但是，齿轮的损坏往往是多种损坏形式一起出现并互相助长的，齿面一旦出现了点蚀或胶合，就会加剧齿面的磨损；齿面的严重磨损又将导致轮齿的折断等。齿轮的磨损情形通常有磨损或刮伤、擦伤、点蚀、烧伤、塑性变形等。

导致齿轮出现磨损和故障的原因则有设计制造的原因，运输保存的原因，安装调试的原因，运行使用的原因，此外还有维护不当的原因。设计制造的原因主要是因为载荷计算，齿轮的强度设计不合理，制造时加工精度不够等原因，也包括有齿轮所处工作系统的设计不当，如润滑油系统和密封系统的设计不当，材料选择也是影响齿轮寿命的重要原因，需要根据实际工作环境选择合适材料的齿轮。安装和检修时一定要避免暴力拆装，因为齿轮为精密部件，一定要注意防止磕碰和掉。

齿轮损坏后，由于属于精密零件，而且通常都是配对的，往往无法自行修理，需要直接更换新的齿轮，更换的成本很大，因此我们需要防范于未然，在日常点检和大小修是注意设备情况，即时发现问题解决问题，防止异常扩大化。在设备安装时，我们需要严格按照说明书和电力标准安装设备，在试转试运时一定要把关严格，按照规定验收。运行期间注意监视油位的变化，控制好油位并定期化验油质，防止油中进水，油质劣化，同时也要注意冷油器的工作情况，控制好油温。润滑油使用中经常出现两种问题，使用润滑油的品牌种类不对和没有定期更换过滤润滑油，使用不符合要求的润滑油往往会导致润滑效果不佳，与使用符合要求的齿轮相比，寿命往往更低，更容易磨损；不定期更话润滑油或者检查更换滤网和油箱内杂质的话，会造成润滑系统效果不佳甚至失效，加速齿轮的磨损速度。

另外，齿轮的选用中经常忽略的一点，“互质”也是影响齿轮寿命的重要原因，齿轮“互为素数”，就是说齿轮的齿数不能有共同的约数。从数学来说，九和五除了一之外没有共同的约数，就是所谓的“互为素数”。而十和五，除了一以外还有五这个共同的约数，所以就不是“互为素数”。互相咬合的两个齿轮的齿数如果“互为素数”，那么所有的轮齿都能均等咬合。如果齿轮的某个齿仅仅和相啮合的齿轮的小数几个齿相啮合，那么这个齿上的缺陷就会成周期性的体现出来。并且这种缺陷可能不会消失。这种缺陷累计可能造成齿轮的早期失效.每个齿都和这个缺陷齿啮合，那么这一缺陷的效果不会短时间累积，而是均匀的分布到所有的过程。同时，有很多缺陷经过长期的啮合过程，缺陷会逐步消失。实际上，就算是相同材质相同精度的齿轮，在有没有“互为素数”的情况下，平均寿命甚至有十倍之差。但是，随着材料科学的发展，齿轮的精度也大大上升，对“互质”不再有那么高的要求，但是在选择齿轮时，公约数还是尽量越小越好，这样才能确保更长的使用寿命。

3 齿轮的测量

在实际的大小修过程中，齿轮磨损或损坏后一般都是直接更换新齿轮，不再进行修理。相啮合的两个齿轮最好同时更换，避免有磨损的齿轮加速新齿轮的损坏。大小齿轮相啮合时，应及时更换小齿轮，因为一般小齿轮损坏更快，进而加速止大齿轮的磨损。对于单向旋转齿轮，一般情况下可以调转方向使用，也就是把原来的非工作面作为工作面使用。

在检修中，需要进行齿轮节圆径向晃动、端面瓢偏和齿轮啮合情况等检查。

3.1 齿轮节圆径向晃动与端面瓢偏的检查

检查齿轮节圆径向晃动与端面瓢偏的方法与测轴的径向晃动和瓢偏的方法类似。先把V型铁放在平板上，之后把齿轮放在平板的V型铁上，调整V型铁使齿轮轴和平板平行，然后把圆柱规放在齿轮顶部的两个齿之间，之后把百分表的表针放置在垂直于平板并通过圆柱规和齿轮圆心的位置，之后小幅度的转动齿轮并记下最大的读书，之后每隔3～4齿测一点，转完完整的一圈后所得的数据就可以计算出齿轮节圆的径向晃动。除了上述方法外，还可以在车床上或在设备机体内测量。测量晃动完毕后，把百分表表盘移动到齿轮端面，测得的齿轮的瓢偏。

3.2 齿轮啮合情况的检查

齿轮啮合情况的检查包括测量齿隙和齿面接触情况。

齿隙的测量可使用压铅丝法或塞尺直接测量，也可以用打表法测量。压铅丝（电熔丝）法是将2～4条铅丝（铅丝直径不宜过大）平均放在齿轮的啮合处，之后转动齿轮将铅丝压扁，再测量其厚度，所得数据就是啮合间隙。通过将铅丝放在齿顶与齿底间，重复上述过程，可得出啮合顶隙。这种方法不仅可以用来测量齿隙，还可以用来测量两齿轮轴的平行状况，分别将铅丝放在齿轮啮合处的两端，压扁后测量铅丝厚度，若两铅丝厚度一致一致，则说明两轴平行：弱厚度不一致，则说明两轴不平行。打表法即使用百分表测量，将两个啮合齿轮的其中一个固定住，并在另一个活动齿轮上安装夹杆，使百分表的表针与齿轮圆平行并对准夹杆压入一段行程，之后来回转动活动齿轮在百分表上读出最大值a和最小值b，根据表针尖端到齿轮圆心的距离L和齿轮的节圆半径R，便可以得出齿轮的齿隙，即齿隙=（a-b）R/L。

齿轮接触面的大小和位置可以反映齿轮质量和安装质量的重要指标，我们要求在运行过程中，齿轮的接触面情况应该相互接触良好，并且紧密配合，这样才能够均匀的分布负荷，让运行中的正常磨损均匀分布，否则会导致齿轮使用寿命的大大减少。的检测一般采用涂色法，使用的涂料多为红丹油，首先需要将检测面的油污清洗干净，检查应以小齿轮齿面的接触痕迹来判断接触的好坏，而不能以大齿轮的接触痕迹为基准，否则误差较大，将红丹油均匀地涂抹在小齿轮的啮合面上，之后转动小齿轮3～4圈，红丹油的痕迹会反映在大齿轮的啮合面上，根据痕迹可以判断齿轮的安装情况。当啮合正常时，红丹油的分布应趋向于啮合面的中间并接近面积的50%。齿面接触印不仅可以看出啮合情况，而且能够判断齿轮安装后的轴心线不平行度和歪斜引起的误差，以此进行调整。当接触面斑点的位置正确，面积又太小时，可在齿面上加上研磨剂进行研磨。

4 总结

齿轮在机械设备中随处可见，尤其各种转动和传动机械中，是电厂中最常见的部件之一，我们在设备大小修中经常接触到齿轮，但往往只是检测齿面损坏情况和啮合情况，其实更重要的是平时运行维护中要随时注意设备的运行情况，注意润滑油的品质和温度等等，防范于未然，确保齿轮的使用寿命。

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TH132.41

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1004-7344（2016）24-0236-02

2016-8-6