一文详解减速机高速轴断裂的原因与预防措施
减速机轴承损坏该如何预防
减速机轴承损坏该如何预防减速机是各个行业生产中重要的机械设备，当减速机出现异常情况时，一般是由轴、轴承、齿轮、联轴器、机壳等零件出现故障时所引起的。
因此减速机故障原因的查找也是从这几种零件进行判断，如果能对这些零件在出现故障时作出准确判断的话，则可以减少设备故障率，保障设备在运行过程中的稳定运转。
下面我们将针对减速机与轴承中容易出现的几个问题进行重点介绍。
导致减速机轴承损坏的原因：1．齿轮箱内轴承未清洗干净或所加油脂混有异物。
2．电机本体运行温升过高，且轴承补充油脂不及时造成轴承油脂失效或缺油造成轴承温升过高，轴承失效。
3．轴承装配不当，如常温装配时不均匀敲击轴承内圈使轴径受到磨损，导致轴承内圈与轴配合失去过盈量或过盈量变小，出现内圈滑动现象。
4．定、转子轴向错位或转轴机加工精度不够，致使轴承内、外圈不在一个旋转中心，引起轴承运行“别劲”后温度升高直至烧伤失效。
5．轴承装配时，电机端盖压装后，过盈量大或椭圆度超标引起轴承内部游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧伤失效。
6．由不同型号油脂混用，使油脂发生变质，失去润滑效果，导致轴承失效。
7．设备长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行检修，开机后，轴承直接卡死或很快失效。
减速机在日常运作中出现漏油、轴承部位过热、噪音大、减速器声音异响、主动轴窜轴、磨损快等故障时的处理方法：1．漏油预防及排除方法：1)密封圈压盖采用易拆卸、开口式结构。
2)对减速器壳体进行时效处理，避免沿接合面处漏油。
3)在减速器底座的接合面上铸造或加工环形油槽，且有多个回油孔与环形油槽连通。
4)箱内油面应当在油面检视孔的1/3-2/3最为常见。
5)油封失效时更换油封，油封在运转一段时间后应在保养时更换及拆洗、清理呼吸阀等。
在视孔盖处和放油孔处加装密封垫，且拧紧螺栓。
2．过热有噪音预防及排除方法：1)检查油位并及时加注润滑油：轴承的安装要精确，磨损严重的轴承要及时更换。
减速机修理厂家分析断轴原因
减速机修理厂家分析断轴原因减速机是一种用于减速传动的装置，广泛应用于机械设备中。
减速机由于长时间的运转，可能会出现断轴等故障，这对生产线的正常运行造成了严重的影响。
因此，对减速机断轴原因进行分析并及时修复是非常重要的。
首先，减速机断轴主要有以下几个原因：1.设计不合理：减速机断轴的首要原因是设计不合理。
包括轴材料的选择不合理、尺寸设计不合理、结构设计不合理等。
在减速机的设计过程中，应该充分考虑到应力分布、载荷分布和工作条件等因素，确保轴的强度和刚度满足要求，避免过大的应力集中导致断轴。
2.轴材料质量问题：减速机的轴是承受转动和负载的关键部件，轴材料质量的好坏直接影响减速机的使用寿命。
轴材料应具有一定的机械性能和耐磨性能。
如果轴材料质量不合格，容易导致断轴故障。
3.轴径选择不合理：轴径过小会导致轴的强度不足，轴径过大则会增加制造成本。
在选择轴径时，应根据减速机的负载和工作条件确定合适的轴径，避免断轴故障的发生。
4.轴的表面质量问题：轴的表面应具有一定的光洁度和粗糙度以保证润滑膜形成和良好的摩擦性能。
如果轴的表面质量不符合要求，会导致摩擦增大、温升过高，进而引发断轴故障。
5.过载运行：减速机在运行过程中如果超过了其额定负载，会引起轴的应力集中，从而导致断轴。
因此，在使用减速机时应根据其额定负载合理安排生产和使用，避免过载运行。
针对以上几个原因，减速机修理厂家可以采取以下措施：1.设计优化：在设计过程中，应充分考虑到减速机工作条件和负载特点，通过有限元分析等手段进行强度和刚度计算，以确保轴材料和尺寸选择合理，减少断轴故障的发生。
2.材料选择：选择高强度、高耐磨性和高韧性的材料作为轴材料，以提高轴的强度和耐久性。
3.轴径选择：根据实际使用情况确定减速机的额定负载和转速，选取合适的轴径以满足工作要求。
4.表面处理：通过光亮处理、渗碳处理等技术手段，提高轴的表面质量，减少摩擦和磨损，延长轴的使用寿命。
5.负载控制：在减速机的使用过程中，合理安排生产和使用计划，避免超负荷运行，从而减少轴的应力集中，减少断轴故障的发生。
减速机轴断裂原因分析(案例)
减速机轴断裂原因分析某煤矿从国外购进的减速机，安装使用30h余后，齿轮减速机轴发生弯曲，无法正常使用，在对弯曲的减速机轴进行冷校直时，轴突然发生断裂。
查阅减速机轴的有关技术资料，该轴采用17CrNiMo6钢制造，轴整体经调质处理后，表面进行中频处理，使轴表面及退刀槽根部洛氏硬度达到59～62HRC。
1理化检验1.1断轴宏观分析断裂位于减速机轴表面退刀槽根部，见图1。
图1轴断裂位置(mm)宏观断口见图2，断口表面有较明显的贝壳状花样，属于典型的疲劳断裂。
断口由疲劳裂源区、裂纹扩展区和瞬间断裂区三个区域组成。
图2宏观断口形貌仔细观察断口裂纹源区，其表面较平坦，尺寸在距表面5mm范围内(图2A处)。
裂纹扩展区贝纹线比较扁平。
瞬间断裂区在裂源的对面，呈椭圆形，断口形貌为纤维状，表明减速机轴主要受旋转弯曲应力。
断口瞬断区域较小、较圆约占整个断口面积的1/6，说明轴整体受力较小，属典型的高周疲劳断裂。
由疲劳区及贝纹线的形态可知，疲劳裂纹扩展过程中两侧较快，说明退刀槽根部有应力集中现象。
1.2断口微观分析用AMRAY21000B型扫描电镜观察样品断口，断裂起源于轴表面退刀槽根部，该处有机加工刀痕，见图3；裂纹扩展区可见疲劳条纹，见图4；瞬断区为细小韧窝。
图3断裂源形貌200×图4裂纹扩展区疲劳条纹400×1.3化学成分分析化学成分分析试样取自断口附近，分析结果(质量分数)列于表1，化学成分符合技术要求。
1.4洛氏硬度检测在断口附近取样，将横截面磨平，从边缘向心部逐点进行硬度测定，结果均在36～37HRC范围内；沿轴的纵向表面测定硬度，结果在38～39HRC范围内。
从硬度结果看出，轴的表面硬度与心部硬度相近，且均低于设计要求。
1.5金相检验在裂源附近取样进行金相分析，非金属夹杂物为A2，B1，D1e(按GB10561-1989评定)；晶粒度7.5级(按GB6394-1986评定)；疲劳源区及表面与心部显微组织均为回火索氏体，见图5。
浅述减速机高速齿轮轴断裂失效及处理
浅述减速机高速齿轮轴断裂失效及处理摘要：减速机是现代企业生产过程中用途比较大的一种机械设备，如果发生故障付给企业生产带来严重损失。
某企业在生产过程中减速机高速齿轮轴出现了断裂现象，针对这一问题相关技术人员进行了专业的检测与分析后，确定了故障原因，进而制定了相应的解决处理措施，恢复了减速机的性能。
关键词：减速机；高速齿轮；断裂；检测；故障某生产企业所用减速机高速轴突然产生早期断裂现象，通过现场查看可知，电机和减速机间的耦合器均已完全脱离，且壳体破碎，其它和这一高速轴一同参与运转的齿轮轴，均在事故产生之后发生不同程度的弯曲变形。
此高速轴属于典型的齿轮轴，发生断裂后齿面依然保持完好，未发生变形与断齿。
现围绕这一减速机高速轴实际情况，对其断裂失效作如下深入分析。
1对高速齿轮轴断裂情况进行检测1.1减速机高速齿轮的基础资料基础资料的收集是进行减速机高速齿轮轴断裂检测工作的重要基础，对后续检测工作的正常开展，以及得到准确的检测结果均有重要作用和意义，应引起相关人员的重视。
此次研究的主要对象为3C710NE型减速机，其速比、输入功率和输入转速分别为1：2.034、710kW和741r/min。
根据生产单位提交的相关工艺图纸，其硬度需要达到59-62HRC的要求[1]。
1.2对齿轮成分的检测对于该减速机，其高速齿轮轴以17CrNiMo6钢为主要原材料，在取样后，用光谱测定仪与碳硫仪进行成分含量测定，测定结果为：碳含量0.18%、锰含量0.57%、硅含量0.27%、磷含量0.011%、硫含量0.003%、铬含量1.73%、镍含量1.55%、钼含量0.28%。
通过对相关资料的查证可知，该原材料为德国牌号，成分方面的技术要求为：碳含量在0.15~0.19%范围内、锰含量在0.40~0.60%范围内、硅含量在0.15~0.40%范围内、磷含量不得小于0.025%、硫含量不得小于0.025%、铬含量在1.50~1.80%范围内、镍含量在1.40~1.70%范围内、钼含量在0.25~0.35%范围内。
图解减速机高速轴断裂的5个原因分析及7个预防措施
图解减速机高速轴断裂的5个原因分析及7个预防措施在生产实践经验得知，硬齿面减速机高速轴很容易发生断裂，如某国外减速机的高速轴经常在两处发生断裂：图1 减速机高速轴断裂实例一处在联轴器同高速轴的配合端面部位：图2 断轴A另一处在轴承同轴的配合端面部位：图3 断轴B1. 减速机高速轴断裂原因图4 断轴A的断口这是高速轴断裂的A断口形貌，从图中可以看到疲劳源位于键槽底部的尖角处。
断口具有疲劳源区、疲劳扩展区和静断区，高速轴是典型的疲劳断裂。
图5 断轴B的断口这是高速轴断裂的B断口形貌,这也是一个疲劳断裂断口，静断区很小，说明轴中的名义应力并不大。
断裂轴的断口特征：•断口是疲劳断口，轴是疲劳断裂。
•轴的断裂部位大部分正好位于联轴器与轴过盈配合的边缘处。
•最早的疲劳裂纹大都发生在平键键槽的尖角处或过渡圆角处。
•轴的断口垂直于轴的轴线，基本上是一种高强度钢弯曲扭转型断口。
正常情况下，减速机高速轴通常仅承受转矩作用。
对以往多次断轴案例进行疲劳强度计算结果表明，疲劳强度安全系数通常可达2以上，高速轴应该是安全的，轴不可能断裂。
经检查轴的材料、热处理质量也都符合技术要求。
但是，高速轴还是经常断裂，可以说是减速机的多发病了！原因一：键槽的应力集中观察很多带键槽的断轴断口，可以看到最早的疲劳裂纹往往发生在平键键槽尖角处，很明显键槽的应力集中和轴的截面面积减小影响了轴的强度。
特别是键槽底部的圆角r（图6）对应力集中的影响很大。
图中所示是某矿用减速机高速轴的键槽，键槽底部的圆角r就很小，加大了键槽的应力集中。
图6 带键槽的断轴断口轴受纯扭转时，键槽和配合边缘处的有效应力集中系数Kτ见图7所示。
当轴的抗拉强度Rm=900MPa时，键槽的有效应力集中系数Kτ=2。
因此键槽对轴的削弱是很大的。
图7 过盈连接的应力集中和接触应力分布原因二：联轴器同轴的过盈配合当轴断裂部位正好是联轴器同轴过盈配合的边缘处，过盈配合对轴的强度影响很大。
减速机高速齿轮轴断裂失效分析 杨尚兵
减速机高速齿轮轴断裂失效分析杨尚兵摘要：为了让减速机能够更好的为我们的生产服务，在日常维护过程中，要严格的按照相关注意要点去对减速机的各部分进行认真维护和保养，同时也要避免通气孔出现断齿断轴等现象，而且要对容易积累污垢的死角进行认真清洁，这样对延长减速机使用寿命，提高工作效率具有重要的意义。
关键词：减速机；高速齿轮轴；断裂失效引言：减速机是一种在工业生产中较为常见的设备，被广泛的应用于煤炭工程、机械工程等多个领域当中，减速机在生产中的应用有效提升了生产力。
但是减速机高速齿轮在应用当中经常会发生轴断裂的现象，从而导致生产无法有效进行。
为了避免减速机高速齿轮轴断裂现象对以下进行了分析。
1 失效原因分析1.1 轴的失效在附加载荷作用下，轴的挠度和扭转角增大，将引起弯曲应力和扭转应力增加，加快轴的疲劳失效，随着时间的推移，造成轴的弯曲和扭转变形。
同时，轴颈和轴承内圈形成边缘接触式运转，接触面积减小，加快轴颈的磨损。
1.2 轴承引起的失效齿轮减速器使用的轴承为滚动轴承，主要失效形式有疲劳点蚀、磨损和塑性变形。
疲劳点蚀是滚动体和内外圈接触处受脉动循环应力的作用产生的；磨损是滚动体和内外圈相互摩擦运动、点蚀剥落下来的金属微粒进入摩擦表面、润滑不良等原因造成的；塑性变形是轴承受过载或过大的冲击载荷，使轴承元件永久变形产生的。
1.3 断口原因分析带式输送机使用中，用来输送物料，物料从料斗中掉落在带式输送上，所以带式输送机载荷一直是在变化的，同时带式输送机因工作需要随时停止和启动，存在重载启动现象。
经现场人员调查测量，现场其他同批带式输送机安装存在问题，驱动轴安装同心度存在超差。
结合试验，该高速轴工作时除受到扭力外，还受到由于安装不同心造成的较大旋转弯曲力，同时存在重载启动现象。
致使该轴受到较大的额外应力，在表面过早产生疲劳裂纹源，随着时间的推移，该轴在工作中受到不断变化载荷影响，疲劳裂纹不断扩大，直至最终断裂。
2 减速机高速齿轮轴断检测结果的分析和研究2.1 端口宏观相貌的观察结果减速机高速齿轮轴最容易发生断裂的位置就是轴和轴之间的结构过渡位置和连接位置。
减速机高速齿轮轴断齿及断轴的分析与对策
减速机高速齿轮轴断齿及断轴的分析与对策作者：李刚来源：《科学与财富》2018年第22期摘要：通过对回转窑主减速机高速齿轮的断齿和断轴进行详细的分析和计算，从而帮助大家真正找出事故的原因所在和相关的错误，并及时地提出相应的改进措施，以便更好地避免同类的事故再次发生，并在最后保证生产正常有序地进行。
关键词：减速机；高速齿轮；齿轮轴断齿；齿轮轴断轴；策略分析引言：减速机的高速齿轮断轴和高速齿轮断齿本身对于回转窑的正常运转都有着非常重要的作用和影响力。
因此，如果想要保证企业能够始终正常维持生产，从而使得其经济效益有所提升，那么就一定要对减速机的高速齿轮断轴和高速齿轮断齿的原因和对策进行全面的分析，这样才能够保证之后所有的生产都能够更好地进行。
1.回转窑结构示意在炼钢的过程中，活性石灰是非常重要的造渣材料，其本身也是一种非常活泼和反应能力强的材料，从长远的角度来看，活性石灰也在烧结中占据着非常重要的地位[1]。
某公司总共布置了4条回转窑，其规格为4m*60m。
其中第一期的两条石灰于2015年建造投入使用，其所生产的活性石灰为转炉炼钢的重要材料，其规格大于5mm，而被用作烧结的石灰大都小于3mm。
整个回转窑的结构主要又筒体、支撑装置、传动装置、窑尾、密封窑头和窑头罩子组成。
其主要的特点包括：第一，整体采用的是与制造规模相适应的直径和长度都比较适中的窑型；第二，在主传动的过程中，采用的是调速电机来进行加工，并在工作的过程中设有辅助的电机，整体工作稳定且灵活；第三，整个窑头和窑尾都设有完整的密封结构，不仅密封效果非常好，而且结构也不复杂。
整个回转窑的示意图如下图所示：2.相关参数与断齿断轴的情况某企业采用了YSNP255M2-6型号的回窑主转机，其内部额定功率为16kW，内部转速为980r/min。
辅助传动电器的额定功率为18.6kW，平均转速为1480r/min。
此外，该企业采用了YNS1240-80VIBD-L型号的减速机，中心距为1240mm，整体速度比为80。
断轴关键在分析原因
断轴关键在分析原因减速机高速轴断裂是一种经常会出现的严重事故，导致的原因也有多种，或者是由几种因素共同导致的结果。
常见的原因有如下几种：1.耦合器选型偏大，减速机选型偏小，使得减速机高速轴承担的径向荷载较大；2.耦合器平衡有问题，在高速旋转时给减速机和电机轴施加了较大的交变附加荷载；3.减速机高速轴轴材质、热处理的问题－存在内应力或裂纹；4.驱动单元组装或运输过程中甚至是驱动装置底座基础不平焊接后使底座变形导致电机轴和减速机轴的同心度超差；5.设备使用过程中的野蛮操作和维护不到位也可能造成设备的损坏......因此,仅从减速机高速轴断裂的表面现象还不能准确的判断原因所在,需根据实际情况进行分析:1.根据胶带机的参数校核部件的选型:胶带机轴功率、电机功率、电机转速－看耦合器规格、减速机额定功率和使用系数等参数，检验部件选型是否正确；2.了解胶带机工作过程中的噪音、震动、设备温升等情况，看是否存在耦合器平衡问题、电机轴和减速机轴不同心等问题；3.可以从中控室调取该胶带机的电流记录，反算胶带机的实际消耗功率，看是否存在严重超载或其它原因导致的减速机服务系数不够的情况；4.查看安装调试记录或安装指导书，看该耦合器内所加液体量是否过多，导致启动曲线过硬同时增加了减速机轴的径向荷载。
关于驱动单元的一点建议：1.设备部件规格并非越大越有利，尤其是耦合器的规格常参考电机功率，目前好多设计院在计算胶带机功率时的系数选择很保守，导致耦合器规格偏大；2.目前SEW、FLENDER公司的竞争也非常激烈，所以在设备选型时的服务系数裕度不大，尤其是电厂胶带机的工作条件相对较好的情况下，其服务系数更小，导致高速轴很细；3.耦合器作为传递扭矩的联轴器，其重心靠近减速机侧，这对难以承受径向力的减速机高速轴不利（部分厂家采取将耦合器反装的方法来改善该矛盾，但会破坏耦合器的功率传递曲线，使耦合器充油量与传递功率偏离说明书给出的曲线）；4.胶带机安装调试说明书和运行维护手册中应强调指出：严格控制每条胶带机耦合器的充油量，并根据功率曲线给出具体数值，保证胶带机启动曲线的平滑同时控制轴端的径向荷载；5.电机轴可承受径向荷载，减速机高速轴一般不承担径向荷载，所以电机轴的直径要比减速机轴颈粗，再加上进口材料的性能较好，使得减速机高速轴的直径更细，因此在与减速机厂家签订技术协议时一定要明确：耦合器的重量由减速机和电机共同承担，以避免断轴事故发生时减速机厂家推诿责任（实际上减速机不承担耦合器重量是无法实现的，目前耦合器的正确安装方发就是将重型靠近减速机侧）；6.减速机的具体选型型规格建议由减速机厂家来确定，胶带机厂家要提供正确的轴功率、电机功率、速比等选型所必须的参数，以引起减速机厂家在选型时的重视程度－避免因竞争激烈，人为降低设备规格的情况发生；7.在设备安装调试结束后，转交业主和培训的过程中一定明确设备的正常使用要求，严禁超载并进行正常的维护和巡检，从使用和维护的角度避免断轴等恶性事故的发生－设备是否正常只有使用者才最清楚！这个问题已经讨论了一年多了，大家还在关心和热议。
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一文详解减速机高速轴断裂的原因与预防措施
在生产实践经验得知，硬齿面减速机高速轴很容易发生断裂，如某国外减速机的高速轴经常在两处发生断裂：
图1 减速机高速轴断裂实例
一处在联轴器同高速轴的配合端面部位：
图2 断轴A
另一处在轴承同轴的配合端面部位：
图3 断轴B
1、减速机高速轴断裂原因
图4 断轴A的断口
这是高速轴断裂的A断口形貌，从图中可以看到疲劳源位于键槽底部的尖角处。
断口具有疲劳源区、疲劳扩展区和静断区，高速轴是典型的疲劳断裂。
图5 断轴B的断口
这是高速轴断裂的B断口形貌,这也是一个疲劳断裂断口，静断区很小，说明轴中的名义应力并不大。
断裂轴的断口特征：
●断口是疲劳断口，轴是疲劳断裂。
●轴的断裂部位大部分正好位于联轴器与轴过盈配合的边缘处。
●最早的疲劳裂纹大都发生在平键键槽的尖角处或过渡圆角处。
●轴的断口垂直于轴的轴线，基本上是一种高强度钢弯曲扭转型断口。
正常情况下，减速机高速轴通常仅承受转矩作用。
对以往多次断轴案例进行疲劳强度计算。