Vad är kugghjulsslitage? Typer och detekteringsmetoder • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är kugghjulsslitage? Typer och detekteringsmetoder • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är kugghjulsslitage? Typer och detekteringsmetoder

Publicerad av admin på

Förstå växelslitage

Definition: Vad är växelslitage?

Kugghjulsslitage är den progressiva förlusten av material från kuggarnas ytor på grund av mekaniska processer inklusive nötning, vidhäftning, ytutmattning och korrosion. Till skillnad från plötsliga fel på grund av kuggbrott är kuggslitage en gradvis nedbrytning som förändrar kuggprofilens geometri, ökar glapp, höjer buller och vibration nivåer, och leder så småningom till funktionsfel när tandslitaget blir överdrivet eller övergår till allvarligare skadelägen som gropfrätning eller tandbrott.

Förstå mekanismer för kugghjulsslitage och övervaka slitageutvecklingen genom vibrationsanalys, oljeanalys och regelbundna inspektioner möjliggör förutsägande underhållsstrategier som optimerar växellådornas tillförlitlighet och minimerar oplanerade stillestånd.

Typer och mekanismer för kugghjulsslitage

1. Slitage

Den vanligaste slitagemekanismen i industriella växellådor:

  • Orsaka: Hårda partiklar (smuts, metallflisor, slitage) i smörjmedel som fungerar som slipmedel
  • Process: Partiklar som fångats mellan tandytorna avlägsnar material genom slipning
  • Utseende: Polerade, släta tandytor; material avlägsnas jämnt
  • Hastighet: Proportionell mot föroreningsnivå och belastning
  • Förebyggande: Effektiv filtrering, tätning, ren montering

2. Slitage av vidhäftande material (skrapmärken/repor)

Uppstår vid kraftig belastning eller otillräcklig smörjning:

  • Orsaka: Nedbrytning av smörjfilmen möjliggör metall-mot-metall-kontakt
  • Process: Mikroskopisk svetsning och rivning vid glidande kontaktpunkter
  • Utseende: Grova, slitna ytor; materialöverföring mellan passande tänder; repmärken i glidriktningen
  • Stränghet: Kan utvecklas snabbt när den väl har initierats, vilket leder till katastrofalt misslyckande
  • Förebyggande: Tillräcklig smörjning, tillsatser för extremt tryck (EP), minskade belastningar

3. Mikropitting

Ytutmattningsslitage som skapar fin ytstruktur:

  • Orsaka: Tunna smörjfilmer möjliggör hög ytkontaktspänning
  • Utseende: Mattgrå yta; tusentals mikroskopiska gropar (10–50 µm)
  • Plats: Vanligtvis nära stigningslinjen där rullning och glidning kombineras
  • Progression: Kan stabiliseras (mild) eller utvecklas till makropitting (svår)
  • Effekt: Ändrar tandprofilen, ökar buller och vibrationer

4. Måttligt (normalt) slitage

  • Gradvis polering och materialborttagning under årens lopp
  • Förväntas i alla utväxlingar till viss del
  • Hastigheten bör vara förutsägbar och långsam (< 0,1 mm över år)
  • Acceptabelt om det är inom konstruktionstoleranserna

5. Korrosivt slitage

  • Orsaka: Fukt, sura smörjmedel eller kemisk kontaminering
  • Utseende: Rostfärgade fläckar, ytjämnheter, gropfrätning
  • Gemensam: När växellådor står på tomgång med fukt i sig
  • Förebyggande: Korrekt tätning, korrosionsinhibitorer, lagringsskydd

Effekter av växelslitage

Geometriska förändringar

  • Profiländring: Involvent profil försämras, vilket påverkar konjugatverkan
  • Ökad motreaktion: Materialförlust ökar spelrummet mellan tänderna som passar ihop
  • Minskat kontaktförhållande: Färre tänder i kontakt samtidigt
  • Lastkoncentration: Återstående material bär högre spänningar

Prestandaförsämring

  • Ökad vibration: Dålig tandkontakt skapar stötar och varierande nätstyvhet
  • Buller: Skramlande från motreaktion, gnällande från ytjämnhet
  • Minskad effektivitet: Ökade friktionsförluster
  • Noggrannhetsförlust: Ökat glapp påverkar positioneringsprecisionen

Accelererad försämring

  • Slitna tänder bär högre belastning (färre tänder delar belastningen)
  • Spänningskoncentration på slitna områden
  • Övergång till gropfrätning eller tandbrott
  • Genererar slitageavfall som accelererar slitage (positiv återkoppling)

Detektionsmetoder

Vibrationsanalys

  • GMF Amplitudtrend: Gradvis ökning indikerar progressivt slitage
  • Harmonisk utveckling: Utseende och tillväxt av 2×GMF, 3×GMF
  • Sidband: Utveckling av axelhastighetssidband runt GMF
  • Bredbandsbrus: Förhöjt högfrekvent innehåll från ytjämnhet
  • Tidsvågform: Ökande oregelbundenhet och påverkan

Oljeanalys

  • Analys av slitpartiklar: Järnkoncentration i oljeprover
  • Ferrografi: Partikelmorfologi (gnidning kontra skärning kontra utmattningspartiklar)
  • Spektrografisk analys: Elementarsammansättning som avslöjar slitmetaller
  • Partikelräkning: Trendande partikelkoncentration och storleksfördelning
  • Tidig upptäckt: Oljeanalys kan upptäcka slitage innan vibrationssymptom uppstår

Visuell inspektion

  • Boroskopinspektion utan demontering
  • Fullständig inspektion under översyn
  • Mät tandtjockleken vid stigningslinjen
  • Kontrollera kontaktmönster (blånering eller beläggningsöverföring)
  • Fotografera tänder för historisk jämförelse
  • Jämför med tillverkarens slitagegränser

Bullerövervakning

  • Akustisk emission från tandkontakter
  • Ultraljudsmätningar för ytbeskaffenhet
  • Ljudförändringar som indikerar slitageprogression

Förebyggande och livsförlängning

Korrekt smörjning

  • Korrekt smörjmedelsviskositet för belastning och hastighet
  • EP-tillsatser (extremt tryck) för höga belastningar
  • Tillräcklig smörjmängd och flöde
  • Bibehåll oljans renhet genom filtrering
  • Regelbundna oljebyten enligt tillverkarens schema

Kontamineringskontroll

  • Effektiv tätning för att förhindra partikelinträngning
  • Andningsrör med filter
  • Rena monterings- och underhållsrutiner
  • Oljefiltreringssystem (10–25 µm absolut klassning)

Lasthantering

  • Arbeta inom konstruktionsbelastningsgränserna
  • Undvik stötbelastningar eller plötsliga belastningsförändringar
  • Övervaka vridmoment och kraftöverföring
  • Överväg att öka växellådans storlek vid ständig överbelastning

Uppriktning och installation

  • Säkerställ korrekt kugghjulsinriktning (kontaktmönster över hela ytans bredd)
  • Korrigera axelfeljustering vilket skapar kantbelastning
  • Korrekt lagerval och underhåll
  • Verifiera spel inom specifikationerna

När man ska byta växlar

Ersättningskriterier

  • Tandtjocklek: Slitage utöver tillverkarens angivna gränser (vanligtvis 10-20% materialförlust)
  • Vibrationsnivåer: GMF-amplituden överskrider larmgränserna trots förbättringar av smörjningen
  • Gropförstoring: > 30% av tandytan som visar måttlig till svår gropfrätning
  • Räfflor/Skrubbningar: Måttliga till svåra poäng indikerar att ersättning behövs
  • Buller: För mycket ljud indikerar dålig tandkontakt
  • Glapp: Överskrider maximalt angivna värden

Tidsöverväganden

  • Planera utbyte under schemalagda avbrott
  • Byt ut kugghjulspar tillsammans (kopplande kugghjul slits mot varandra)
  • Överväg ett komplett växellådasbyte kontra ett växelbyte om huset är skadat.
  • Beställ ersättningsväxlar tidigt (kan ha långa ledtider)

Kugghjulsslitage är en oundviklig konsekvens av kraftöverföring, men genom korrekt smörjning, föroreningskontroll och tillståndsövervakning kan slitagehastigheterna minimeras och växellådans livslängd maximeras. Systematisk övervakning av kugghjulsingreppsfrekvensen och dess sidband, i kombination med oljeanalys, möjliggör tidig upptäckt av onormalt slitage och möjliggör planerat kugghjulsbyte innan katastrofala fel inträffar.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp