齿轮修复研究
齿轮箱漏油原因分析及修复方案阐述【精品】
齿轮箱漏油原因分析及修复方案阐述【精品】齿轮箱漏油的原因（1）齿轮箱的结构设计不合理，没有通风帽。
检查孔盖板太薄，结合面不平，从接触缝隙漏油；齿轮箱在制造过程中，铸件没有退火和时效处理，内应力没有消除，发生变形后，油会从产生的缝隙里露出；箱体上没有放回油槽，润滑油就会积聚在轴封、端盖、结合面等地方，在压力差作用下，润滑油从缝隙处漏出；轴封结构设计不合理。
（2）齿轮箱工作时，箱体内每一对齿轮啮合产生的摩擦会发出热量，并且随着齿轮箱运转时间的增长，使齿轮箱箱体内温度升高，气体膨胀，而箱体的容积不变，如果不打开箱体顶部的通气帽，让箱内热胀空气自由排出，以保持箱体内外压力平衡，则会导致润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏。
（3）长期不维护，导致机器内部产生很多的杂质和铁屑，日积月累导致杂质不能沉积，铁屑排不干净，导致齿轮咬合形成点石。
齿轮箱清洗维护机经过一个清洗流程，齿轮箱底部的铁屑等杂质可由70%下降到15%以内，不同用户根据需求还可选择重复清洗流程达到对齿轮箱的深度清洁。
（4）加油量过多。
大量油积聚在轴封、结合面等地方。
（5）思想上不重视，在齿轮箱封盖时操作不规范。
齿轮箱漏油治理技术索雷SD2240是一种由纳米无机材料增强的高性能环氧双组份复合材料。
该材料最大优点是可以低温（-20摄氏度-0℃）或潮湿环境下快速固化，可很好的粘着于各种金属、混凝土、玻璃、塑料、橡胶等材料。
材料优良的快固特点可解决多种环境下的渗漏治理。
应用范围：配合SD7111C修复各种管道、法兰、储罐、变压器等的泄露。
也可配合SD3010治理减速机（齿轮箱）结合面等的泄露。
在线治理齿轮箱漏油案例一直以来，减速机渗漏是企业较为关心的问题，它不仅影响着企业的安全，同时对设备自身的安全运行、周期寿命以及油品浪费和环境污染造成诸多影响。
索雷碳纳米聚合物快固复合材料SD2240配合SD3010可实现现场免停机治理结合面漏油，效果极佳。
齿轮箱漏油在线治理意义齿轮箱是工业企业大量配备应用的设备，结合面漏油现象，不仅造成经济损失，漏油严重会引起的减速机少油、断油，使齿轮啮合面磨损加剧，进而发生咬焊或剥离，导致设备损坏现象。
齿轮断齿修复焊接方法
齿轮断齿修复焊接方法齿轮在机械设备中扮演着重要的角色，但当齿轮出现断齿的情况时，需要及时进行修复以保证设备的正常运转。
本文将介绍齿轮断齿的修复焊接方法。
1、焊接前的准备工作在进行齿轮断齿的修复焊接之前，需要先进行一些准备工作。
首先，需要进行齿轮的清洗和除锈，以便焊接时能够更好地与齿轮表面接触。
其次，需要对齿轮进行光洁度检查，确保其表面平整度达到要求。
最后，需要选择适合的焊接材料和焊接方法。
2、焊接材料的选择在齿轮断齿的修复焊接中，常用的焊接材料有铜合金、镍合金和高强度钢等。
其中，铜合金具有良好的导热性和导电性，可有效地改善齿轮的承载能力和耐磨性；镍合金具有很高的耐腐蚀性和高温加工性，适合用于齿轮的修复；高强度钢则可提高齿轮的硬度和强度，增强其抗压能力。
在齿轮断齿的修复焊接中，常用的焊接方法有气焊、电弧焊和TIG焊等。
其中，气焊具有操作简单、成本低等优点，但其焊接效果不如其他两种方法；电弧焊则能够焊接较厚的材料，并且在修复过程中能够进行局部修补，操作相对容易；而TIG焊则具有操作精细、焊接质量高等优点，但成本较高。
4、焊接操作技巧在进行齿轮断齿的修复焊接时，需要掌握一些操作技巧。
首先，需要将焊接材料切割成合适的形状和大小，并在齿轮表面进行预热，以提高焊接的牢固性。
其次，需要按照齿轮的齿形进行焊接，并注意控制焊接温度和焊接时间，以免对齿轮造成不可逆的伤害。
最后，在完成焊接后，需要进行修整和打磨，以保证齿轮的外观和性能完好。
总之，齿轮断齿的修复焊接是一项比较复杂的工程，需要严格遵守操作规程和焊接技术要求，以保证焊接效果的质量和稳定性。
在操作过程中，还需要注意对环境和人身安全的保护，以免造成不必要的损失和伤害。
齿轮箱体断裂修理
齿轮箱体断裂修理齿轮箱是重要的机械传动部件，其作用是传递转矩，使机器正常运转。
然而在使用过程中，由于各种原因可能导致齿轮箱体断裂，给设备造成很大的危害。
因此齿轮箱体断裂修理是必不可少的工作。
齿轮箱体断裂通常有以下几种原因：一、设计不当，材料选择不当；二、制造工艺不合理，如焊接失误、热处理不当、与其他零部件的配合不良等；三、在运行过程中受到过大的冲击负荷；四、长时间使用而磨损严重。
齿轮箱体断裂修理的方法多种多样，常见的有以下几种。
一、金属粘合修理法。
该方法是在断口两侧涂上特殊的粘合剂，将其黏合在一起。
这种修理方法适用于断口比较平整、断口间隙较小的情况。
缺点是黏合强度不如原料强度，可能会存在断裂再次出现。
二、焊接修理法。
焊接修复需要根据具体情况选择不同的焊接方法。
常用的焊接方法有电弧焊、氩弧焊、激光焊等。
但是在焊接过程中要注意控制焊接温度和时间，避免因过度加热导致变形、裂纹和其它质量问题。
三、回焊修复法。
回焊修复法是指在断口两侧粘贴金属片，利用胶粘剂与金属片黏合成一整体。
回焊后形成的结合线宽度可以达到毫米级别，修复效果优越，且不会因为温度过高导致工件变形等问题。
四、局部修补法。
该方法应用于断口大小不超过整个齿轮箱体积的情况，是一种快捷方便的修复方法。
由于有局部修补，因此无需拆卸整个齿轮箱，降低了维修成本。
无论采用何种修复方法，均需注意以下几点：一、清理断口，去除杂物和腐蚀层，保证断口两侧平整。
二、采用合适的粘合剂和材料，保证修复效果。
三、严格控制修复温度和时间，避免过度加热导致工件变形。
四、修复后需要进行强度测试和动态平衡试验，以保证修复质量。
总之，齿轮箱体断裂是一种很严重的故障，需要采取及时有效的修复方法，以保证设备的正常运行。
在具体修理中要针对情况灵活运用各种修复方法，保证修复质量和用户利益。
齿轮的磨损失效及修复
齿面产生塑性变形 ， 主要是 由于齿面硬度偏低 ， 硬化层较薄或芯部基体较软 ， 在过载或冲击负荷较
第 １期
徐
萍： 齿轮 的磨损失效及修复
ｌ３ ｌ
２ ４ 断齿 ．
３ ３ 镶 齿修复 法 ．
从 统计 数 字来 看 ， 断齿 失 效 也 占有相 当 比例 。 弯 曲疲 劳 （ 断裂 ） 导致 齿 轮 断齿 失 效 的主 要 因 素 是 之一 。 由弯 曲疲 劳 引 起 的 断齿 主 要 发 生 在齿 根 部 位， 因为在齿轮传 递负荷时 ， 一部位 承受 的弯 曲应 这
劳裂纹不断扩展 、 延伸， 最终使小块金属脱落， 形成 小凹坑。由于接触疲劳造成的点蚀多出现在节点以 下的齿面部位 ， 因为在该部位齿轮 的滚动 与滑动方 向相反。齿面的硬度和硬化层的深度与接触疲劳强 度有密切 的关 系 ， 常 可 以通 过 提 高齿 面硬 度 的办 通
法来提高 齿面抗 点蚀 的能力 。
很大的经济效益。齿轮的工作条件复杂 ， 造成失效 的 因素很 多 ， 因此 首先应 了解它 的损坏原 因 ， 再予 以
针对性 的进行修 复。
２ 齿轮 失效 状 况 分 析
齿轮在工作中传递动力 ， 本身受到相当大的作 用力， 同时也受冲击、 腐蚀等外界因素的影响 ， 因此
原因基本上是磨损失效。 ２３ 齿面严 重 点蚀 ． 齿面疲劳是造成齿面严重点蚀的主要原 因。齿 轮在啮合过程 中， 受到周期性变化的接触应力作用 ，
Ｋｅ ｏ ｄｓ：ｇ ａ ； ａ＂ ａｌ ｒ ｒ ｐ ｉ ｙＷ ｒ ｅ ｒ ｗｅ ｌｆ ｕ ｅ；ｅ ａｒ ｉ
１ 引言
干燥 窑上 配置 的大齿 轮 ， 直径 ２７ ０ＩＴ， 质 ０ ｌ 材 ｎｌ
大情况下 造成变形 。
激光熔焊技术在海洋钻井平台齿轮修理上的应用研究
2． 1 齿轮修理后的强度性能 从对原始齿轮的各种理化试验结果可以看出，
其齿轮材料的强度非常高，最高的屈服强度达到 900 MPa，其断后伸长率也达到 12% 以上。为了保 证修理后的齿轮具有与原始齿轮一样的强度，必须 保证激光熔焊材料的强度性能达到原始齿轮材料的 强度及相应参数要求。而与其强度匹配的还有 1 个 硬度性能要求，若其强度性能不合格且与硬度性能 不匹配，则在使用过程中极易出现塑性变形甚至断 齿等失效情况。 2． 2 齿轮修理后的疲劳性能
关键词： 自升式钻井平台； 齿轮； 激光； 修理 中图分类号： P752 文献标识码： C 文章编号： 1001 － 8328 （ 2012） 03 － 0039 － 04
Abstract： There are a lot of self － elevating rigs aged over 30 years． They are still in operation even over aged． Such aged jacking units are inevitable damaged by various wear and tear in the long term services． This paper executes an study of laser repair technology for offshore jacking unit gear，by way of inspecting，testing and practice of repair． And find a way for improving laser welding technology，that new laser welding technology is adopted for batch repair of offshore jacking unit gear． Those gear are good in using on jack up rig ．
齿轮几种修复方法
齿轮几种修复方法
齿轮机构用于传递空间任意两轴之间的动力，是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。
它与带传动和磨擦传动相比，具有传递动力大、效率高、寿命长及传动平稳、可靠等优点。
其缺点是要求有较高的制造和安装精度，而且成本较高，特别是对于大齿轮，制造费用更高。
因此，对于磨损而未报废或局部损坏的齿轮，可以采用适当方法修理，以达到节省费用的目的。
在设备修理时，对于已磨损的圆柱齿轮一般都可采用修复大齿轮，重新配置小齿轮的方法恢复齿轮的传动性能。
尤其是大传动比，大模数齿轮副，由于更换大齿轮消耗的材料和工时多，加工周期长，费用高，采用上述方法更具有现实意义。
按照实际生产要求，开式的低速传动齿轮，当磨损量超过０．５ｎｌ（ｍ为模数）时就该报废；中速传动的齿轮磨损量超过０．３ｎｌ时应该报废；经过渗碳的齿轮如果掺碳层磨损达８０％时应该报废。
当上述传动齿轮的磨损量不超过报废值或磨损量较小。
我们用先进的激光溶复技术和设备，为各种金属材质零件的磨损，划伤、腐蚀、断裂、烙痕、铸造缺陷等成功的修复。
修复后的质量可达到或超过新品标准，彻底解决了进口、国产零件损坏后传统工艺无法修复、更换新件费用昂贵、供货周期长影响生产等难题，已广泛应用到各行各业，取得了显著的经济效益和社会效益。
零件修复后的硬度、粗糙度及耐磨性如何？
1.最高硬度可达HRC58~64;最低粗糙度可达以下；
2.最佳耐磨性可达45#钢调质处理（HRC38~42）时的2~3倍。
（张家港市杨舍镇塘市可耐激光修复中心/）。
齿轮常见失效原因及维修办法
在机械设备的传动部分，齿轮通常是作为一种变速传动零部件。
因此在我国的机械设备中，齿轮是一种不可替代的传动零部件。
伴随着现阶段我国机械设备对于齿轮的应用范围越来越大，齿轮制作以及发展也是非常的迅速。
但是在实际的设备运行过程中，齿轮往往会由于一系列的原因出现失效问题。
根据相关部门的统计，机械设备的故障中有近一半是由于齿轮失效造成的。
基于上述的情况，我们要对齿轮失效的原因给予详细的分析和处理，选择最优化的维修方法进行齿轮失效维修，保障机械设备的正常运行。
1 、机械设备中的齿轮失效主要原因关于机械设备中的齿轮失效主要原因的阐述以及分析，文章主要从三个方面进行分析以及阐述。
第一个方面是齿轮折断造成的齿轮失效。
第二个方面是齿轮齿面出现损坏造成的齿轮失效。
第三个方面是其他问题造成的齿面失效。
下面进行详细的论述以及分析。
1.1 齿轮折断造成的齿轮失效在实际的应用过程中，齿轮失效中的齿轮折断根据不同的齿轮形式有不同的折断原因。
全齿轮折断通常情况下出现在直齿轮的轮齿处；局部齿轮折断通常出现在斜齿轮以及锥齿轮的轮齿处。
下面作具体的分析。
1.1.1 在齿轮运行过程中会因为过载出现齿轮折断由于过载导致的齿轮折断，在齿轮的折断区域会出现放射状放射区域或者是人字的放射区域。
在通常情况下齿面断裂的放射方向和断裂的方向是平行的。
断面放射中心就是贝壳纹裂的断面断口。
齿轮出现过载折断的主要原因是齿轮在较短的时间内承载的外界压力远远大于齿轮本身的最大压力，过大的压力造成了齿轮强度变低，出现折断的问题。
同时导致齿轮出现折断的原因还有很多，例如齿轮的加工精度不符合要求；齿轮的齿面表面太粗糙和齿轮的加工材质本身存在缺陷等。
1.1.2 在齿轮运行过程中会因为疲劳出现齿轮折断齿轮因为疲劳出现的折断，齿轮断口有三个区域。
第一个区域是断裂源区；第二个区域是疲劳扩展区域；第三个区域是瞬间折断区域。
齿轮出现疲劳折断主要是因为齿轮在一个区域多次承受外界压力，特别是弯曲压力，这样会导致齿轮在齿根处出现变形，一旦外界受力超出了齿轮的齿面疲劳极限，就会发生齿轮折断。
大齿轮的齿形修复
大 齿 轮 的齿 形 修 复
中国有色 （ 阳）冶金机械有 限公 司 （ 宁 沈 辽 １０ ４ ） 刘红枫 １１ １
圆筒混合机是我国冶金领域 中常用 的混合设 备 ，其
中的大齿轮是传动部分 的核 心 ，我公 司生 产的齿轮设 计 参数如下 ：模 数 ｍ ＝２ ，齿 数 ＝２ ２ ６ ２ ，压 力 角 Ｏ ／ 。＝
两种。 （ ）采用仿形 法 １
幽 ６
过反复设计 、校核及修整 ，通过采 用单 、双联齿形样板
成形砂轮进 行齿形 磨
的最佳工艺修复方法 ， 使得大齿轮修复 圆满成功。
削修形 ，此方法 磨 削 精度 比较稳 定，磨 削 率高，但成 形砂 轮磨
削困难，如图３所示。 图 ３
３ ．结语
综上所述 ，通 过对齿 轮齿形 问题 的分 析 ，使 得 原 本报废 的大齿 轮经过 采取有效 的修 复措施 ，既保 证 了 产 品质量 ，提 高 了生 产效 率 ，缩 短 了产 品 生产 周 期 ，
又避 免了 由于齿形错 误而导 致 的齿 轮报 废 ，为公 司赢
（）采用滚切法利用齿条与齿轮的啮合原 理进行齿 ２ 形磨削修形 （ 图 ４ 。由于该 大齿 圈与简体 及端盖装 见 ） 配在一起 ， 无法拆卸单调修形。针对上述情况 ， 定改 决 变齿轮齿形修改 的工艺方法 ，设计单联 、双联齿轮 齿形
致大齿轮与小齿轮的啮合面积变小 ，啮合性能下 降 ，影
Ａ Ｍ ２ ． １ ０ ５： ＡＮ
＝
０４ ｍ、 ．３ 等 。② 当 被 ．８ ０４ｍ
加工齿 数较 少 ， ≤３ 基 圆半径 Ｒ、 于齿 根 圆半 径 ４（ ． 大 Ｒ） ，基 圆 半 径
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齿轮修复研究
摘要：随着风电齿轮箱向着高精度、高性能的方向发展，齿轮箱减振降噪已成为人们备受关注的焦点，仅靠提高齿轮加工精度或减小安装误差无法满足现实需求，并且导致齿轮制造成本过高。
大量的实践与理论分析表明，合理的齿轮修形可有效改善齿面载荷不均匀分布现象，提高齿轮承载能力等，已成为减振降噪的有效手段。
齿轮修形有齿廓修形和齿向修形。
关键词：风力发电齿轮箱齿轮修形齿轮承载能力
1 课题背景
本课题来源于宁夏引进日本的2.5MW风力发电齿轮箱传动性能与轮齿修形技术的消化研究，并开发2.5MW及以上大功率风电增速箱齿轮修形技术研究的项目。
宁夏有着生产兆瓦级风力发电增速机的基础，可独立完成1.0MW及以下增速机的设计。
由于缺乏对大功率齿轮箱关键技术——齿轮修形技术的掌握，目前对于2.5MW及以上大功率风电齿轮箱，只能引进日本的成熟技术，这样长期下去极其不利于长远发展。
为此在2.5MW风电齿轮箱的传动性能与修形技术消化研究的基础上，对2.5MW风电齿轮箱的关键技术—齿轮修形技术进行研究，进一步改善齿轮的啮合性能，避免出现偏载等不良现象，提高齿轮的承载能力延长齿轮箱的寿命。
2 课题研究意义
风能是新能源的重要组成，发展潜力很大，有关研究表明，未来10年我国风电装机容量是目前的10倍左右。
如此规模的发展潜力，也使风能行业成为当前产业发展趋势。
十二五规划中对风能行业的扶植力度之大是前所未有的。
风力发电机组通常安装在荒郊、野外、海边等环境较恶劣的地方，而齿轮箱又安装在机组塔架上狭小的机舱内，距地成几十米之高，常年受极端温差与酷暑严寒的影响，是引起风力发电机组故障的主要因素之一。
同时故障期常出现在发电高峰期，由于环境恶劣、交通不便等，随之齿轮箱的维修成本大大提高，严重影响到经济效益，所以齿轮箱的可靠性与寿命是人们关注的焦点。
据资料介绍，国内已建成的大功率风电设备中近一半以上的设备都是来自国外。
因此，齿轮箱做为风力发电机的关键部件之一，功率等级从几百千瓦到兆瓦级，如何提高齿轮箱的性能、延长寿命还需后人继续深究，同样对于2.5MW及以上大功率风电齿轮箱的轮齿修形有必要继续研究。
3 国内外研究现状
渐开线圆柱齿轮具有传动平稳、可靠、效率高、结构紧凑、传动速度和功率范围广等优点，广泛应用于机械、电子、航空、船舶等行业。
由于大功率、高精度齿轮的出现，减振降噪成为人们关注的焦点，
多年来的生产实践证明，仅靠提高齿轮精度、控制制造安装误差会导致齿轮加工成本过高，而齿轮修形是解决以上问题的有效手段。
自20世纪50年代起，世界各国开始研究并采用齿轮修形技术来避免齿轮啮合冲击，延长风电齿轮箱的寿命。
降低齿轮制造与安装精度造成齿轮制造成本。
3.1 国外研究现状
国外在齿轮修形技术方面起步较早，目前领先于世界，但至今对于大功率风电齿轮箱齿轮修形没有统一的说法。
1938年Walkwe首次提出直齿轮的修形方法，为后来国内外齿轮修形的发展奠定定了坚实的基础。
B.W.Dudley应用逐步逼近法求解人字齿轮轴的弯曲、扭转变形及综合变形，以此确定齿轮齿向修形量及修形曲线。
1994年，Cai和Gayashi采用线性相似的直齿轮动力学议程的方法研究齿轮修。
1996年，Tavakoli等把齿廓修形作为减少轮齿啮合激励的有效手段，用于减小轮齿啮入与啮出时的冲击，达到减振降噪的目的。
日本学者采用三维弹性理论和保角映射函数法计算了齿轮变形，提出了直齿轮齿廓修形法。
并把修形区域定在双齿啮合区，修形曲线为直线，修形量等于单齿啮点的变形量。
Muthusamy Nataraj通过ANSYS分析齿修形前后轮齿应力分布，证明齿廓修形—挖根，可提高齿轮强度。
欧美国家基于比较完善的设计理念和丰富的设计经验与理论融合，融入到产品开发软件以及专门的齿轮设计软件中，实现了虚拟样机分析与工程经验、理论的结合。
尽管提供一些具体的修形方
式以及修形量的推荐值，但对于齿轮具体修形方法与修形参数的确定的修形理论仍不完善。
3.2 国内研究现状
国内许多学者在齿轮修形方面做了一定的研究，在不同方面取得了积极的成果。
如汤鱼等介绍了齿廓修形原理并给出了齿廓线性修形和二次曲线修形的公式，通过直齿轮建模并分析了修形前后齿轮啮合接触应力与接触压力的变化，得出齿减轮修形可减少齿轮啮入啮出冲击，降低振动噪声；二次曲线修形相对于线性修形来说, 齿轮的接触力更加平缓, 齿轮的接触压力变小。
袁野介绍了齿轮啮合刚性周期性变化、传动误差、安装误差是齿轮传动噪声的主要影响因素。
杨龙等进行了齿轮参数化建模，分析了齿廓修形对齿面温度的影响，得到了齿廓修形不仅降低齿面温度，还可使齿面温度分布更合理，减少了齿轮疲劳破坏，提高了整个传动系统的可靠性。
张红丽建立一对直齿轮模型，得到齿轮工作时的各项参数，简化了齿轮CAE过程；将齿轮旋转啮合的各个位置利用ANSYS多次反复计算可得到正确的齿廓修形经验值。
李润方、王建军从齿轮及齿轮系统的振动、冲击、噪声分析和设计的基本理论与方法方面，深入研究了齿轮系统的内外激励对整体动态性能的影响，为齿轮修形技术的深入研究提供了理论。
另部分的学者或工程师都是应用ANSYS作为辅助工具，从不同方面论证了直齿
轮在弹性变形作用下修形量的确定及部分修形加工方法的实现等。
随着国内外技术交流合作，有研究人员利用ROMAX、KISSSOFT 等大型仿真软件进行各种齿轮箱的修形研究，但目前利用这些新型软件对齿轮修形的研究较少。
目前有唐进元、雷敦材用KISSSFOFT软件对某五级偏航减速机进行计算，该减速机的在一般的可靠性要求下寿命远远低于行业标准要求的20年的设计寿命。
从以上文献可知，大多研究只是通过建立一对啮合齿轮副或其中几对啮合的轮齿，依据经验或软件推荐值确定了修形方法与修形参数，论证了修形的作用。
但基于齿轮箱整体的2.5MW及以上大功率风电齿轮箱不同载荷下齿轮修形的研究甚少，同样对于修形方法与修形量、修形曲线、修形长度的算法与取值仍未统一。
参考文献
[1] 赵丽娟,史辉.齿轮传动中磨损问题的研究及修复方法综述[J].中国工程机械学报,2007(2).。