行星摆线针轮减速机故障分析与排除

宋骐越 李钰洁 宋太明（海军工程大学，湖北 武汉，430000）

行星摆线针轮减速机故障分析与排除

宋骐越 李钰洁 宋太明
（海军工程大学，湖北 武汉，430000）

行星摆线针轮减速机是根据少齿差行星传动原理，采用摆线针齿啮合的传动机构，现已广泛地应用于各行业的传动机械中，受到国内外的普遍重视。摆线减速机常见的故障有传动件损坏，温升过高现象等，轻则影响设备正常工作、润滑油浪费和污染，重则会造成生产线全线停产。本文分析摆线减速机故障产生的原因，提出相应合理的解决方法。

行星摆线针轮减速机；故障排除

1 故障分析与排除

行星摆线针轮减速机（以下简称摆线减速机）的故障主要是由于缺油、过载、安装精度差、螺丝松动和不按期保养造成内部零部件损坏而引发的机构失效、零件损坏等故障。可从以下部分对其故障进行分析与排除。

1.1 故障分析

1.1.1 传动部分故障

用手转动输入轴或电机风扇叶，转动手感正常，再看一下输出轴是否也相应向相反运动，若正常，可以确认传动件空载无故障，可继续进行下一步，用手正反转动输出轴，检查其回程间隙，来确定该机的磨损程度。若间隙微小正常，可以直接加载试车，有杂音，但不明显；若间隙较大，运转时有严重杂音则应拆机全面检查修复结构件及更换标准件。

若用手转不动或不正常有死点等，说明该机传动部分有故障，有不正常的死点，还要注意有规律和无规律。一般若用手转不动，分析是机体内部结构件窜轴顶死、轴承损坏或摆线轮、针齿销套等结构件有碎块、夹死。若转动是有规律的则是轴承损坏或齿轮有缺陷，若无规律的死点且伴有杂音，分析是损坏的零件碎块进入油中，这两种情况在摆线减速机运转过程中均会出现较大杂音和不规则的撞击声。

1.1.2 温升异常故障

在正常情况下，摆线减速机在负荷状态下的温升不超过45℃。当温升超过50℃时应立即停机检查。异常温升的可能原因是机内传动部分（尤其是转臂轴承）的润滑不合理，或由于轴向受力，造成端面摩擦所致，应检查油位高度和机油牌号或拆机检查有无拉毛胶合及端面研磨等现象。

1.2 拆机检验和排除

由于摆线减速机使用零件个数少而且润滑简单，各厂家生产的各种型号摆线减速机拆卸与装配工艺基本相同，所以拆装方便，易于维修。先将输出部分与减速部分联接螺丝松开，机座单独取出，这样可以单独检验输出轴、出轴销和机座；再拆下减速部分的摆线轮、偏心套、针齿壳、隔离环；余下的是输入部分的电机或端盖输入轴。

1）减速部分的轴系故障

从输入部分开始，先检验电机有无窜轴，轴承点小或轴承室大；若有则维修或更换零部件，将使电机达到单机运转声音正常，转子轴自转跳动≤0.01mm，以转子旋转中心为基准，用百分表测量电机转子与法兰盘端面的垂直度≤0.035mm，与止口的同心度≤0.035mm；输入端的输入轴和端盖要求也相同；若不合格，这些件均可上车床找正后配套装入，再找正检验进行处理。

2）减速部分的摆线轮、针齿壳和偏心套故障

摆线减速机只所以使用可靠、故障少、寿命长，因为主要传动啮合件使用耐磨耗及耐疲劳性能良好的高碳铬轴承钢制造，机械性能良好，耐磨性能好；运转采用滚动磨擦，摩擦系数极小加之润滑良好，正常工作基本上无磨损。摆线轮的失效形式主要是缺油或润滑不良造成摆线轮中心孔与转臂轴承配合处在工作中摩擦热过大，产生退火、胶合、磨损变形，而摆线轮的行星孔和摆线齿由于转速低与其相比一般不损坏或损坏程度微小。摆线轮在工作时受力主要是直径方向的推阻力，而轴向不受力，因而摆线轮两平行面和行星孔可作为维修基准。

维修的办法是将内孔磨损的摆线轮找正，用线切割机将其加大，壁厚在3～5mm之间。然后加工四件以上高出摆线轮厚度10mm以上的圆柱销，圆柱度达到0.005，过渡配合装入维修摆线轮的行星孔中，上车床利用轮端面找平行度在0.015mm内，利用行星孔所配柱销对旋转中心的跳动找同心度，控制在0.02mm内，然后在车床刀架上安装一小磨头，对线切割部分进行磨削，确定基本尺寸，拆下后在加工面上轴向划三等分线，用1.0mm切割片在轴向磨出3道深0.5mm沟槽，为再次上线切割机穿丝工艺用；与此同时，加工一件Gr15热处理硬度达HRC58—62的轮内孔套，内孔尺寸比外孔尺小0.5mm，外圆磨削后表面粗糙度达到Ra0.08，外径尺寸为φ5±0.005mm ，厚度与轮厚一致，压入摆线轮内孔，上线切割机加工三个φ2的销孔，配上销子，再上车床利用四爪卡盘找正，平行度0.01mm，同心度0.01mm，磨削内孔至标准配合尺寸精度，拆下行星孔上的柱销，维修完毕。对于要求特别严格的场合，可以利用三坐标测量机或工具显微镜对修复件的误差进行检测。

3）输出部分的故障

主要有4处：①是轴承磨损坏，更换轴承即可；②是输出轴轴承点磨损，销孔松动。若是轴承点磨损，可以将轴上车床用四爪找正配套，基准点设在没有磨损的输出轴定位套台和隔离套台上，同心度达到0.015mm；③输出轴销孔松动，可以根据机型大小和强度而定，一般B3以下可以将原孔过盈0.015—0.035堵死，重新车平，在两孔之间错位加工出配合孔；若机号较大，可以将底盘销孔加掉，留有止口，加工新盘热装后重新车削镗孔；④机座轴承孔松动后磨损增大失效，可利用端面和底面找正，垂直度在0.03mm、止口和未磨损的轴承孔找正，扩孔配套加工修复好磨损的轴承孔，同心度控制在≤0.025mm。

2 结论

因为摆线减速机制造精度较高，所以故障的分析和问题件的加工修复力求达到设计要求。同时排查故障需要合理有序，先从输出部分进行拆卸分解。问题未能排查再对输入部分进行检查分析。减速机只有达到多齿啮合，才能保障工作效率降低工作噪音，延长使用寿命。由此可见，了解掌握摆线减速机的结构原理，正确分析和彻底排除故障，确保生产设备和生产线连续正常运行，意义重大。

（References）

［1］中华人民共和国机械行业标准.JB/T2982—94，摆线针轮减速机［S］.北京：机械工业出版社，2008.

［2］陆建国.中外减速机图形设计展示与技术创新及缺陷控制检测国内外标准汇编［M］.北京：中国知识出版社，2006.

［3］琚新平.减速机生产加工新工艺新技术与质量验收标准规范实务全书第二卷［M］. 呼和浩特：远方出版社，2004.

宋骐越（1994-），男，辽宁丹东人，现就读海军工程大学电气工程专业，对舰船电气系统保护工作有所研究。