蜗轮蜗杆减速机齿轮破裂的原因

从实验结果可以看出，行星齿轮工作过程中产生短时过载的主要原因是由于滚柱运行中首先发生破碎，碎块阻塞在主轴与行星齿轮之间，从而使蜗轮蜗杆减速机中的齿轮无法转动（卡死）。但主动齿轮仍然维持运转，于是行星齿轮的某个齿面（即啮合齿），随即产生较大压力强迫行星齿轮前进。因伺服蜗轮蜗杆减速机中齿根的结构易产生应力集中。受力齿的齿根产生较大的拉应力。当短时外力引起的周向拉应力大于齿轮材料的断裂强度时，就从啮合齿的齿根处发生突然断裂。即使正常工作，蜗轮蜗杆减速机在结构上采用多个行星轮分担载荷，并合理应用内啮合传动，使其具有体积小、质量轻的优点。在理论上。要求系统在使用过程中多个行星轮能够同时均匀地分担载荷。但是在实际使用过程中，由于受制造、安装、变形及环境等多种因素的影响，理想的均衡受力情况是不存在的，有时甚至会出现只有一个行星轮受力的情况。这就加大了短时过载的可能性。

在滚柱的金相组织中，碳化物较多，呈积聚和带状分布。这样的组织易于引发滚柱在高接触应力的反复作用下，发生局部剥落和开裂。失效的滚柱阻滞了行星齿轮的运动是导致行星齿轮蜗轮蜗杆减速机齿轮开裂的主要原因。断裂过程是由于行星齿轮被阻不能转动，而主动齿轮仍然运动，强行推动行星齿轮前进，引起接二连三的开裂。要强调指出，从**断口开始到最后断成5-6块，整个过程都在较短时间内出现。所有断裂原因及过程基本都一样，断口表现也基本一致。断面粗糙起裂源清晰，裂纹走向清楚。所以改善滚柱的组织及性能是避免此类事故发生的主要途径。蜗轮蜗杆减速机中齿轮的破碎是属于短时过载引起的一次性突然脆断，产生短时过载的原因是由于齿轮中滚柱显微组织不良，而造成运转中发生破碎，引发阻塞行星齿轮转动。由于行星齿轮蜗轮蜗杆减速机的齿轮被破损滚柱卡死，而主动齿轮仍运转，于是在卡死的齿面上产生较大地推力，相应在卡死的齿根上产生较大地拉应力。当主动轮的推力引发齿根上的张应力大于材料强度时，就发生断裂。所以改善滚柱的组织及性能是避免此类事故发生的主要途经。

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