一、核心誘因:軸向受力失衡
齒輪減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,嚙合副(齒輪與齒輪、蝸桿與蝸輪)會因齒面受力產(chǎn)生軸向分力,正常情況下由定位軸承(推力軸承、圓錐滾子軸承等)抵消平衡,若該平衡體系被打破,便會引發(fā)串軸。
- 軸承適配或失效問題:軸承選型不當(dāng),如未根據(jù)軸向力大小選用專用推力軸承,僅用深溝球軸承承擔(dān)復(fù)合載荷,無法抵消軸向力;軸承長期運(yùn)行后磨損、老化,滾道剝落、滾珠碎裂、保持架損壞,導(dǎo)致承載能力下降,軸向力突破軸承約束推動軸體竄動;軸承預(yù)緊力調(diào)整不當(dāng),過松則軸向間隙過大,過緊則加劇磨損,均易誘發(fā)串軸。
- 嚙合受力偏移問題:齒輪或蝸桿齒面磨損不均、齒形變形,導(dǎo)致嚙合接觸點(diǎn)偏移,產(chǎn)生額外側(cè)向軸向分力,打破原有受力平衡;蝸輪蝸桿傳動中,蝸桿導(dǎo)程角誤差、齒面貼合度不足,或圓錐齒輪嚙合間隙偏差,會使軸向分力驟增,推動軸沿軸向位移。
二、關(guān)鍵因素:核心部件磨損與變形
部件損耗是串軸的直接誘因,長期重載、摩擦或沖擊會導(dǎo)致部件功能失效,失去對軸體的軸向定位作用。
- 軸類部件問題:輸入軸、輸出軸或中間軸長期承受重載、頻繁沖擊載荷,或安裝時受力不均,導(dǎo)致軸體彎曲變形,運(yùn)轉(zhuǎn)時軸向定位基準(zhǔn)偏移,引發(fā)串軸;軸肩磨損、軸上擋圈、卡簧、鎖緊螺母等限位零件脫落、變形或磨損,無法約束軸承及軸的軸向位移,使軸體可沿軸線自由竄動。
- 嚙合部件損壞:齒輪齒面嚴(yán)重磨損、點(diǎn)蝕、膠合,或蝸輪齒圈脫落、蝸桿螺紋磨損,導(dǎo)致嚙合受力極不穩(wěn)定,軸向分力忽大忽小,加劇軸體竄動;齒輪輪轂與軸的配合松動,運(yùn)轉(zhuǎn)時相對位移,間接引發(fā)軸向竄動異常。
三、基礎(chǔ)因素:安裝與裝配精度偏差
安裝精度不足是串軸故障的常見源頭,尤其對軸裝式、立式減速機(jī)影響更為顯著,裝配偏差會直接導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生附加軸向力。
- 安裝基準(zhǔn)偏差:減速機(jī)底座固定不牢固、螺栓松動,或安裝面水平度、垂直度超標(biāo),運(yùn)轉(zhuǎn)時設(shè)備振動導(dǎo)致軸體定位偏移;軸裝式減速機(jī)套裝在工作機(jī)主軸時,同軸度誤差過大,運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生徑向與軸向附加力,推動軸體竄動。
- 裝配工藝不當(dāng):嚙合間隙調(diào)整不合理,過大則受力偏移,過小則產(chǎn)生擠壓軸向力;軸承安裝歪斜、間隙預(yù)留不足,或齒輪裝配時軸向定位偏差,導(dǎo)致軸體軸向自由度異常;密封件安裝過緊,與軸體產(chǎn)生過度摩擦,間接帶動軸體軸向位移。
四、輔助因素:工況適配與維護(hù)不當(dāng)
工況過載與維護(hù)疏漏會加速部件損耗,間接誘發(fā)串軸,是故障發(fā)生的重要推手。
- 工況異常:長期超出減速機(jī)額定載荷運(yùn)行,或頻繁啟停、承受劇烈沖擊載荷,導(dǎo)致嚙合受力與軸向力驟增,突破軸承與部件承載能力,引發(fā)損壞與串軸;高溫工況下,部件熱膨脹變形不均,軸向間隙異常變化,也可能導(dǎo)致軸體竄動。
- 維護(hù)不當(dāng):潤滑油不足、變質(zhì)或型號不符,導(dǎo)致嚙合面及軸承潤滑不良,磨損加劇,間接擴(kuò)大軸向間隙;未定期檢查限位零件、軸承狀態(tài),導(dǎo)致部件損壞初期未被發(fā)現(xiàn),逐步惡化引發(fā)串軸;散熱系統(tǒng)故障,高溫導(dǎo)致潤滑油粘度下降、部件膨脹變形,破壞軸向定位精度。
五、特殊場景:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或制造缺陷
少數(shù)情況下,串軸源于產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)或制造問題:減速機(jī)箱體結(jié)構(gòu)剛性不足,運(yùn)轉(zhuǎn)時變形導(dǎo)致軸系定位偏移;齒輪、軸體制造精度超標(biāo),如軸的直線度誤差、齒輪齒向偏差,導(dǎo)致裝配后即存在軸向受力失衡隱患;定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,如限位零件強(qiáng)度不足,無法適配實(shí)際工況的軸向力需求。