Memahami Keausan Roda Gigi
Definisi: Apa itu Keausan Roda Gigi?
Keausan roda gigi adalah hilangnya material secara progresif dari permukaan gigi roda gigi akibat proses mekanis termasuk abrasi, adhesi, kelelahan permukaan, dan korosi. Tidak seperti kerusakan mendadak akibat patah gigi, keausan roda gigi adalah degradasi bertahap yang mengubah geometri profil gigi, meningkatkan backlash, meningkatkan kebisingan, dan getaran tingkat, dan akhirnya menyebabkan kegagalan fungsional ketika keausan gigi menjadi berlebihan atau beralih ke mode kerusakan yang lebih parah seperti mengadu atau gigi patah.
Memahami mekanisme keausan roda gigi dan memantau perkembangan keausan melalui analisis getaran, analisis oli, dan inspeksi berkala memungkinkan strategi perawatan prediktif yang mengoptimalkan keandalan kotak roda gigi dan meminimalkan waktu henti yang tidak direncanakan.
Jenis dan Mekanisme Keausan Roda Gigi
1. Keausan Abrasif
Mekanisme keausan yang paling umum pada kotak roda gigi industri:
- Menyebabkan: Partikel keras (kotoran, serpihan logam, serpihan keausan) dalam pelumas bertindak sebagai abrasif
- Proses: Partikel yang terperangkap di antara permukaan gigi menghilangkan material melalui tindakan penggilingan
- Penampilan: Permukaan gigi yang dipoles dan halus; bahan dihilangkan secara merata
- Kecepatan: Sebanding dengan tingkat dan beban kontaminasi
- Pencegahan: Filtrasi efektif, penyegelan, perakitan bersih
2. Keausan Perekat (Goresan/Skoring)
Terjadi pada beban berat atau pelumasan tidak memadai:
- Menyebabkan: Kerusakan lapisan pelumas yang memungkinkan kontak logam ke logam
- Proses: Pengelasan dan robekan mikroskopis pada titik kontak geser
- Penampilan: Permukaan kasar dan sobek; perpindahan material antara gigi yang berpasangan; tanda goresan pada arah geser
- Kerasnya: Dapat berkembang dengan cepat setelah dimulai, yang menyebabkan kegagalan besar
- Pencegahan: Pelumasan yang memadai, aditif tekanan ekstrem (EP), beban berkurang
3. Mikropitting
Keausan permukaan yang menciptakan tekstur permukaan halus:
- Menyebabkan: Lapisan pelumas tipis memungkinkan tegangan kontak permukaan yang tinggi
- Penampilan: Permukaan abu-abu matte; ribuan lubang mikroskopis (10-50 µm)
- Lokasi: Biasanya di dekat garis pitch tempat berguling dan meluncur bergabung
- Perkembangan: Mungkin stabil (ringan) atau berkembang menjadi macropitting (parah)
- Memengaruhi: Mengubah profil gigi, meningkatkan kebisingan dan getaran
4. Keausan Sedang (Normal)
- Pemolesan bertahap dan penghilangan material selama bertahun-tahun
- Diharapkan dalam semua roda gigi sampai tingkat tertentu
- Kecepatan harus dapat diprediksi dan lambat (< 0,1 mm selama bertahun-tahun)
- Dapat diterima jika dalam toleransi desain
5. Keausan Korosif
- Menyebabkan: Kelembaban, pelumas asam, atau kontaminasi kimia
- Penampilan: Noda berwarna karat, kekasaran permukaan, pengelupasan
- Umum: Ketika gearbox diam karena adanya kelembapan
- Pencegahan: Penyegelan yang tepat, penghambat korosi, perlindungan penyimpanan
Dampak Keausan Roda Gigi
Perubahan Geometris
- Modifikasi Profil: Profil involute menurun, mempengaruhi aksi konjugat
- Meningkatnya Reaksi Balik: Kehilangan material meningkatkan jarak bebas antara gigi pasangan
- Rasio Kontak Berkurang: Lebih sedikit gigi yang bersentuhan secara bersamaan
- Konsentrasi Beban: Material yang tersisa membawa tekanan yang lebih tinggi
Penurunan Kinerja
- Peningkatan Getaran: Kontak gigi yang buruk menyebabkan benturan dan kekakuan jaring yang bervariasi
- Kebisingan: Berderak akibat serangan balik, merengek akibat kekasaran permukaan
- Efisiensi Berkurang: Peningkatan kerugian gesekan
- Kehilangan Akurasi: Peningkatan reaksi balik mempengaruhi ketepatan posisi
Kerusakan yang Dipercepat
- Gigi yang aus menanggung beban yang lebih tinggi (lebih sedikit gigi yang berbagi beban)
- Konsentrasi tegangan pada area yang aus
- Transisi ke pitting atau kerusakan gigi
- Menghasilkan serpihan keausan yang mempercepat keausan (umpan balik positif)
Metode Deteksi
Analisis Getaran
- GMF Tren Amplitudo: Peningkatan bertahap menunjukkan keausan progresif
- Perkembangan Harmonis: Penampilan dan pertumbuhan 2×GMF, 3×GMF
- Pita samping: Pengembangan sideband kecepatan poros di sekitar GMF
- Kebisingan Pita Lebar: Peningkatan konten frekuensi tinggi dari kekasaran permukaan
- Bentuk Gelombang Waktu: Meningkatnya ketidakteraturan dan dampak
Analisis Minyak
- Analisis Partikel Keausan: Konsentrasi besi dalam sampel minyak
- Ferografi: Morfologi partikel (partikel gosok vs. partikel potong vs. partikel lelah)
- Analisis Spektrografi: Komposisi unsur yang menunjukkan logam aus
- Penghitungan Partikel: Konsentrasi partikel dan distribusi ukuran yang sedang tren
- Deteksi Dini: Analisis oli dapat mendeteksi keausan sebelum gejala getaran muncul
Inspeksi Visual
- Inspeksi boreskop tanpa pembongkaran
- Pemeriksaan lengkap selama perbaikan
- Mengukur ketebalan gigi pada garis pitch
- Periksa pola kontak (pembiruan atau transfer lapisan)
- Foto gigi untuk perbandingan historis
- Bandingkan dengan batas keausan pabrikan
Pemantauan Kebisingan
- Emisi akustik dari kontak gigi
- Pengukuran ultrasonik untuk kondisi permukaan
- Perubahan suara yang dapat didengar menunjukkan perkembangan keausan
Pencegahan dan Perpanjangan Hidup
Pelumasan yang Tepat
- Viskositas pelumas yang benar untuk beban dan kecepatan
- Aditif EP (tekanan ekstrim) untuk beban tinggi
- Kuantitas dan aliran pelumasan yang memadai
- Menjaga kebersihan oli melalui penyaringan
- Pergantian oli rutin sesuai jadwal pabrikan
Pengendalian Kontaminasi
- Penyegelan yang efektif untuk mencegah masuknya partikel
- Alat bantu pernapasan dengan filter
- Praktik perakitan dan pemeliharaan yang bersih
- Sistem penyaringan oli (peringkat absolut 10-25 µm)
Manajemen Beban
- Beroperasi dalam peringkat beban desain
- Hindari beban kejut atau perubahan beban yang tiba-tiba
- Pantau torsi dan transmisi daya
- Pertimbangkan untuk meningkatkan ukuran gearbox jika terus-menerus kelebihan beban
Penyelarasan dan Pemasangan
- Pastikan keselarasan roda gigi yang tepat (pola kontak di seluruh lebar permukaan)
- Memperbaiki ketidaksejajaran poros yang menyebabkan beban tepi
- Pemilihan dan perawatan bantalan yang tepat
- Verifikasi reaksi balik sesuai spesifikasi
Kapan Harus Mengganti Gigi
Kriteria Penggantian
- Ketebalan Gigi: Keausan melebihi batas yang ditentukan oleh produsen (biasanya kehilangan material 10-20%)
- Tingkat Getaran: Amplitudo GMF melebihi batas alarm meskipun ada peningkatan pelumasan
- Tingkat Kebocoran: > 30% permukaan gigi menunjukkan pitting sedang hingga parah
- Goresan/Goresan: Setiap skor sedang hingga parah menunjukkan perlunya penggantian
- Kebisingan: Kebisingan yang berlebihan menandakan kontak gigi yang buruk
- Reaksi: Melebihi nilai maksimum yang ditentukan
Pertimbangan Waktu
- Rencanakan penggantian selama pemadaman terjadwal
- Mengganti pasangan roda gigi bersama-sama (roda gigi yang berpasangan akan aus bersama-sama)
- Pertimbangkan penggantian gearbox secara lengkap dibandingkan penggantian gigi jika rumahnya rusak
- Pesan gigi pengganti lebih awal (mungkin memerlukan waktu tunggu yang lama)
Keausan roda gigi merupakan konsekuensi tak terelakkan dari transmisi daya, tetapi melalui pelumasan yang tepat, pengendalian kontaminasi, dan pemantauan kondisi, tingkat keausan dapat diminimalkan dan masa pakai kotak roda gigi dapat dimaksimalkan. Pemantauan sistematis frekuensi mesh roda gigi dan sideband-nya, dikombinasikan dengan analisis oli, memungkinkan deteksi dini keausan abnormal dan memungkinkan penggantian roda gigi yang terencana sebelum terjadi kerusakan fatal.
Kategori:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 