本文以板材公司的实际情况为例，重点介绍蜗轮蜗杆传动失效形式给减速机带来的故障。针对故障原因分析、查找、修复、改善和解决，以延长减速机的寿命，确保设备的正常运转。
推钢机电机带动蜗轮蜗杆减速机，减速机带动主动轮，主动轮带动推头，从而实现将钢坯推入加热炉的动作。在推钢机整个传动系统中蜗轮蜗杆减速机是 重要的环节，它不但将动力传动到工作单元，也还承担重载荷。在一次重大故障中，因推钢机减速机蜗轮蜗杆传动失效，轮齿磨损( 齿厚只剩原齿的 15%左右) 。
减速机由输入轴，双头环面蜗杆轴，蜗轮轴及箱体几大部件组成。传动原理: 由输入轴斜齿轮带动与其相啮合的蜗杆轴的斜齿轮进行传递给蜗杆，再由蜗杆传递给蜗轮 终达到动力的传递和实现传动比为 1: 68 的减速运动。
蜗轮蜗杆传动特点: 一是传动比大，结构紧凑，重量轻。二是传动平稳，无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音小。三是有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。四是蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在 0． 5 以下，一般效率只有 0． 7 ～ 0． 9。五是发热量大，齿面容易磨损，成本高。
二、蜗杆传动系统失效形式
在蜗轮蜗杆传动中，由于材料和结构上的原因，蜗杆螺旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿强度，所以失效常发生在蜗轮轮齿上。由于蜗杆传动中的相对速度较大，效率低，发热量大，所以蜗杆传动的主要失效形式是蜗轮齿面胶合、点蚀及磨损。
三、故障原因分析
以一次重大蜗轮磨损故障为例，在蜗轮传动失效后不能带动推臂传递动力。对这一故障具体进行分析:
( 一) 开盖检查。一是蜗轮轮齿磨损严重( 如图 1) ，所剩无几，蜗轮蜗杆不能正常啮合。二是润滑油里含有大量的铜粉、杂质。三是蜗轮轴两端两盘轴承磨损严重、损坏，输出端密封处磨损，漏油。四是刮油板磨损变形。五是蜗杆轴轴向窜动量超标。
( 二) 失效原因分析：
一是轴承的损坏直接影响蜗轮蜗杆的正常啮合，也就是说失去了蜗轮蜗杆正常工作所具备的几项技术要求。润滑油由于杂质较多，润滑效果变差，不能正常形成油膜，增加蜗轮蜗杆的磨损。蜗轮蜗杆载荷过大，频繁启动，强行摩擦，加剧磨损。二是轴承的损坏原因。一种是装配轴承时，装配调整不当，轴向窜动量过大。轴承压盖螺栓预紧力不均匀，螺栓松动。另外，润滑油不能正常通过刮油板进行导流，润滑油不能到达轴承位进行润滑，温度
升高，材料硬度降低，产生粘连或磨损， 后导致轴承损坏。三是刮油板磨损变形。刮油板为铜质材料，正常情况下，刮油板不受力，只与蜗轮齿侧端面产生轻摩擦，进行润滑油的引流。润滑油经过油槽流进轴承进行润滑。蜗轮轴轴向窜动量较大，蜗轮轴就会下沉，工作中带有载荷运动时会产生侧向偏移。当蜗轮轴轴向偏移量大于 2mm 时，刮油板抵抗不了蜗轮的偏移，导致刮油板变形、磨损或位置后移，而另一端脱离蜗轮不能导流，轴承润滑不良，造成磨损。四是由于蜗杆材料硬度高，耐磨性好，蜗轮材料为铸铝青铜，材质较蜗杆软，磨损只能在蜗轮上产生。
四、故障处理及预防
处理方法是更换蜗轮蜗杆做到整套使用，达到良好的啮合精度及接触精度。
( 一) 在装配前对减速箱箱体及蜗轮蜗杆进行彻底的清洗和清理。轴承在装配时应涂上润滑脂，防止润滑不到位，产生干摩擦。蜗杆轴承包端部轴承用压铅法测量轴承游隙。在压铅过程中，用力不要过大，对称预紧要均匀。测出两铅皮 薄处的厚度即为轴承间隙值，再加上 0． 05 ～0． 1mm 的游隙量，选取厚度合适的垫片，涂上密封胶进行安装紧固。装配后轴承转动应灵活，轴承游隙应符合标准值。
( 二) 装配中，根据图纸要求，先将蜗杆轴在轴承包及箱体面之间加上 2mm 的垫片，预紧，待调整轴向间隙。双头环面蜗杆必须进行轴向位置的调整。与圆柱蜗杆不同，圆柱蜗杆一般对轴向位置要求不严格。装配后进行手动盘车，旋转灵活无卡滞现象。然后将蜗轮装入减速机箱体，蜗轮轴吊运下落时，应缓慢平稳， 后要用吊链进行下落，防止蜗轮蜗杆撞击，造成蜗轮塑性变形。蜗轮安装到位后，用压铅法调整蜗轮轴轴承间隙，保证蜗轮轴轴向窜动量在 0． 05 ～0． 1mm 范围内，然后给蜗轮齿面涂色，手动盘车显点，根据显点位置不同调整方法也不同。当显点偏向一侧较多时，调整蜗轮轴的轴向位置，轴承间隙暂不调整。只要把显点另一侧轴承包端部垫片撤出一定量，加到显点方向端部，进行紧固，再进行研点，按照上述方法调整到显点正常后为止。当显点偏移向齿根部时，调整蜗杆轴的轴向位置，也根据研点调整法进行调整，直到显点在节线位置上下均匀，稍偏向旋出方向为正常。
( 三) 装配后，检查蜗轮的啮合侧隙。可用手盘输入轴，在蜗轮不动的情况下，观察蜗杆旋转的角度，来测出齿侧间隙。齿侧间隙过小，润滑不好，啮合过紧，转动费力，有卡滞现象，出现此种现象应下机进行修复。齿侧间隙要适当，蜗杆轴带动蜗轮轴旋转灵活，无死点。
( 四) 调整检测完毕，加入 N460 极压蜗轮蜗杆油，高度在标尺范围内，对刮油板进行改造。刮油板由厚铜板改造为薄钢片，并制作出一定的角度，由一定的压力固定在支架上，保障刮板与蜗轮齿侧端面接触，能顺利将润滑油引流。
( 五) 在新蜗轮蜗杆制作加工时减小齿面的表面粗糙度。
( 六) 要做好日常维护与保养，发现问题及时处理或上报。检查项目如下: 一是检查输入轴、蜗轮轴、蜗杆轴在动态下轴向窜动是否超标。二是润滑油油量是否充足，润滑油是否含有磨削杂质等。三是检查蜗轮的磨损状况，减速机在运行过程中，有无噪音和振动。
通过上述故障现象、原因分析和解决方法，在蜗轮蜗杆减速机装配时，要遵循蜗杆传动的五项技术要求: 一是蜗杆轴心线应与蜗轮轴心线相互垂直( 由机加工保证，安装前要检测) 。二是蜗杆轴心线应在蜗轮轮齿的对称中心平面内( 通过调整蜗轮轴向位置保证) 。三是蜗轮蜗杆轴的中心距要准确( 箱孔中心距与机加工有关，手工无法修复，需要严格测量) 。四是有适当的齿侧间隙( 可用手旋转蜗杆，根据空程量的大小，来判断侧间隙) 。五是有正确的接触斑点( 接触斑点应在蜗轮中部，稍偏于蜗杆旋出方向，接触面积在 60% 以上) 。
减速机装配后进行连续运转试验，在额定转速和额定载荷下进行试车，正反方向跑合时间均不得小于 2 小时，润滑油温升控制在 80 摄氏度以下，试车时各密封处不能漏油，试车合格后，清除箱体内的油及杂质，重新加油再做整体试车。
五、结语
推钢机蜗轮蜗杆减速机经过检修后，以上问题得以有效解决，起到了良好的效果，齿面啮合接触良好，延长了减速机的使用寿命，有效保障了设备的正常运转。
