行業(yè)新聞|2025-07-28| 深圳維動(dòng)自動(dòng)化
行星減速機(jī)的軸向振動(dòng),本質(zhì)是“軸向力失衡”或“軸向定位失效”導(dǎo)致的部件周期性竄動(dòng),其振動(dòng)頻率通常與轉(zhuǎn)速相關(guān)(如隨轉(zhuǎn)速升高而加?。?,長期會(huì)引發(fā)軸系磨損、軸承失效甚至殼體開裂。需從“軸向定位部件”“齒輪嚙合”“外部連接”三個(gè)核心維度分析原因,結(jié)合振動(dòng)特征(如是否伴隨異響、溫度變化)精準(zhǔn)定位。
一、軸承與軸向定位部件故障
行星減速機(jī)的軸向定位主要依賴軸承(如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承)、軸肩、擋圈等部件,這些部件失效是軸向振動(dòng)的主要源頭:
1. 軸承軸向預(yù)緊力異常
預(yù)緊力不足:角接觸球軸承、圓錐滾子軸承需通過“預(yù)緊”(如調(diào)整墊片厚度、螺母鎖緊)消除軸向間隙,若預(yù)緊力不夠,軸承在軸向會(huì)有“游隙竄動(dòng)”(間隙通常>0.1mm)。旋轉(zhuǎn)時(shí),齒輪嚙合產(chǎn)生的軸向分力會(huì)推動(dòng)軸承內(nèi)外圈相對(duì)滑動(dòng),形成周期性振動(dòng)(振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速一致,手感為“軸向竄動(dòng)”)。
特征:振動(dòng)隨負(fù)載增大而明顯(負(fù)載大時(shí)軸向分力大),可能伴隨“嗡嗡”低頻聲。
軸承安裝錯(cuò)誤:
軸承裝反(如角接觸軸承的“大口”未朝向受力側(cè)),導(dǎo)致軸向力無法有效傳遞到殼體,軸承自身產(chǎn)生軸向打滑;
軸承外圈與殼體孔配合過松(間隙>0.02mm),或內(nèi)圈與軸配合過松,旋轉(zhuǎn)時(shí)軸承內(nèi)外圈“不同步”,軸向出現(xiàn)沖擊振動(dòng)。
2. 軸向定位件磨損或松動(dòng)
軸肩/擋圈失效:齒輪軸的軸肩(限制齒輪軸向位移)若磨損(如被齒輪磨出凹槽),或彈性擋圈斷裂、脫落,會(huì)導(dǎo)致齒輪軸向竄動(dòng)(竄動(dòng)量可達(dá)0.5-1mm),嚙合時(shí)齒面軸向沖擊,引發(fā)振動(dòng)。
特征:振動(dòng)伴隨“噠噠”撞擊聲(齒輪軸向撞擊軸肩或端蓋),停機(jī)后手動(dòng)推拉軸,可感受到明顯軸向間隙。
軸承端蓋松動(dòng)或變形:端蓋通過螺栓固定在殼體上,若螺栓松動(dòng)(參考“緊固件未緊固”)或端蓋變形(如長期受力翹曲),會(huì)導(dǎo)致端蓋與軸承外圈的貼合面間隙變大,軸承外圈軸向晃動(dòng),帶動(dòng)軸系振動(dòng)。
二、齒輪嚙合異常引發(fā)的軸向振動(dòng)
齒輪嚙合時(shí)的“軸向分力”是正?,F(xiàn)象(如斜齒輪嚙合會(huì)產(chǎn)生軸向力),但嚙合參數(shù)異常會(huì)放大分力,引發(fā)振動(dòng):
1. 齒輪軸向定位失效
行星輪、太陽輪、內(nèi)齒圈的軸向定位松動(dòng)(如行星輪軸與行星架配合過松、內(nèi)齒圈與殼體定位銷脫落),導(dǎo)致齒輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)“軸向偏移”,嚙合點(diǎn)沿軸向來回滑動(dòng),產(chǎn)生周期性軸向力波動(dòng),形成振動(dòng)。
特征:振動(dòng)頻率與齒輪轉(zhuǎn)速相關(guān)(如行星輪轉(zhuǎn)速高,振動(dòng)頻率更高),可能伴隨齒面異常磨損(軸向條紋狀磨損)。
2. 齒輪加工/裝配誤差過大
斜齒輪螺旋角偏差:斜齒輪的螺旋角誤差(超過±0.5°)會(huì)導(dǎo)致嚙合時(shí)軸向分力忽大忽?。蝗襞鋵?duì)齒輪螺旋角方向裝反(如本應(yīng)左旋配左旋,錯(cuò)裝成左旋配右旋),軸向力會(huì)完全反向,沖擊定位部件。
齒輪軸向錯(cuò)位:裝配時(shí)太陽輪與行星輪軸向未對(duì)齊(錯(cuò)位>0.2mm),嚙合時(shí)齒面接觸區(qū)偏向齒寬一側(cè),產(chǎn)生額外軸向推力,引發(fā)振動(dòng)。
三、外部連接與對(duì)中問題(易被忽視的間接原因)
減速機(jī)的軸向振動(dòng)可能并非內(nèi)部問題,而是外部設(shè)備“傳遞”的振動(dòng):
1. 輸入/輸出端對(duì)中不良(軸向錯(cuò)位)
電機(jī)與減速機(jī)輸入軸連接:若剛性聯(lián)軸器(如凸緣聯(lián)軸器)安裝時(shí)軸向未對(duì)齊(軸向錯(cuò)位>0.1mm),或彈性聯(lián)軸器(如梅花聯(lián)軸器)的軸向補(bǔ)償量不足(磨損后補(bǔ)償量<0.2mm),電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)通過聯(lián)軸器傳遞“軸向推力”,迫使減速機(jī)輸入軸軸向振動(dòng)。
減速機(jī)與負(fù)載連接:負(fù)載設(shè)備(如絲桿、傳送帶)若存在軸向竄動(dòng)(如絲桿螺母磨損),會(huì)將軸向力反向傳遞給減速機(jī)輸出軸,引發(fā)振動(dòng)(振動(dòng)方向與負(fù)載竄動(dòng)方向一致)。
2. 負(fù)載存在異常軸向力
負(fù)載設(shè)備本身產(chǎn)生軸向力(如斜齒輪傳動(dòng)的負(fù)載、絲桿升降機(jī)的軸向推力),若超過減速機(jī)軸承的軸向承載能力(如手冊(cè)標(biāo)注軸向承載5kN,實(shí)際負(fù)載達(dá)8kN),會(huì)導(dǎo)致軸承過載變形,產(chǎn)生持續(xù)性軸向振動(dòng)。
特征:振動(dòng)僅在負(fù)載運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)(空載時(shí)振動(dòng)消失),軸承溫度明顯升高(超過環(huán)境溫度40℃以上)。
四、其他輔助判斷依據(jù)(結(jié)合振動(dòng)伴隨現(xiàn)象)
伴隨現(xiàn)象 | 指向的核心原因 |
振動(dòng)+軸承端蓋處溫度高 | 軸承預(yù)緊力不足、軸承外圈配合過松 |
振動(dòng)+齒輪嚙合區(qū)異響 | 齒輪軸向竄動(dòng) |
振動(dòng)隨負(fù)載啟停同步出現(xiàn) | 外部負(fù)載傳遞軸向力、聯(lián)軸器軸向錯(cuò)位 |
振動(dòng)+輸出軸軸向間隙明顯 | 軸承失效、端蓋螺栓松動(dòng) |
總結(jié)
行星減速機(jī)軸向振動(dòng)的核心邏輯是“軸向定位鏈斷裂”——從“軸承預(yù)緊→齒輪定位→外部對(duì)中”的任一環(huán)節(jié)失效,都會(huì)導(dǎo)致軸向力無法穩(wěn)定傳遞,引發(fā)部件竄動(dòng)。排查時(shí)應(yīng)優(yōu)先檢查軸承預(yù)緊狀態(tài)(用塞尺測(cè)軸向間隙)和外部對(duì)中情況(用百分表測(cè)聯(lián)軸器軸向錯(cuò)位),再逐步排查齒輪與定位件,避免盲目拆解內(nèi)部結(jié)構(gòu)。若振動(dòng)已伴隨異響或溫度升高,需立即停機(jī)(軸向振動(dòng)的磨損速度是徑向振動(dòng)的1.5-2倍),防止軸承卡死或軸系斷裂。
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