خرابی گیربکس یکی از شایع ترین دلایل خرابی ماشین آلات است. این گیربکس ها چندین بار از کار می افتند، حتی اگر آخرین مورد مطلوب در یک عملیات صنعتی باشد. برای جلوگیری از خرابی گیربکس، مهندسان باید علت خرابی را شناسایی کنند. عوامل مختلفی ممکن است باعث خرابی گیربکس شوند. بنابراین یک مهندس تعمیر و نگهداری گیربکس برای تشخیص صحیح باید تمامی احتمالات خرابی گیربکس را در نظر بگیرد. همچنین در نظر گرفتن علل خرابی گیربکس در مراحل اولیه فرآیند طراحی دنده به طراحی گیربکس ها برای عملکرد مطمئن و بادوام کمک می کند. با توجه به مزایای خرابی گیربکس، شناسایی علت خرابی گیربکس، دانستن تمامی علل خرابی گیربکس ضروری است تا بتوان از خرابی آن جلوگیری کرد.
علل بالقوه مختلف خرابی گیربکس
یک گیربکس که مجموعه ای از یک سیستم تجهیزات مکانیکی است، در معرض عوامل خرابی عملکردی متعددی قرار دارد. در زیر برخی از دلایل بالقوه خرابی گیربکس وجود دارد که توسط کارشناسان صنعت در طول فرآیندهای تجزیه و تحلیل خرابی گیربکس تایید شده است.
- سایش: هر جزء مکانیکی متحرک در معرض آسیب ساییدگی و پارگی قرار دارد. گیربکس ها نیز از این مشکل مستثنی نیستند. گیربکس ممکن است تحت چندین نوع سایش قرار گیرد که در طول زمان می تواند منجر به خرابی قطعات، خرابی دنده یا خرابی مجموعه دنده شود. در زیر برخی از انواع سایش وجود دارد که ثابت شده است دلایل خرابی گیربکس.
- سایش سایشی: این به دلیل اصطکاک بین دو عنصر مجموعه گیربکس رخ می دهد. این باعث خراش شعاعی، بیشه ها، حذف عمیق مواد از ورزش های در معرض اصطکاک روی دنده می شود. اگر این سایش بیش از حد در ضمیمه یا عاج دنده ها زیاد شود، باعث خرابی گیربکس می شود.
- سایش خوردگی: سطح فلزی گیربکس در معرض مواد شیمیایی، روغن و زنگ زدگی است که باعث سایش خورنده می شود. سایش خورنده استحکام مواد دنده را بدتر می کند. این می تواند باعث شکستگی ناگهانی سطح چرخ دنده شود.
- روغن کاری ناکافی: روغن کاری ناکافی باعث افزایش اصطکاک در عملکرد گیربکس می شود. اصطکاک باعث ایجاد گرما، حفره (خستگی در تماس) و سایش می شود که منجر به خرابی گیربکس می شود.
- ناهماهنگی: مجموعه های چرخ دنده برای منحنی مش بندی خاص، نقاط تماس، تناسب روی شفت، گشتاور و عکس العمل طراحی شده اند. بنابراین، ناهماهنگی جزئی هر یک از اجزای گیربکس می تواند باعث همپوشانی مسیر حرکت قطعات شود. این می تواند باعث انسداد مونتاژ، خرابی ناگهانی و دائمی گیربکس شود.
- اضافه بار: از آنجایی که چرخ دنده ها از چند جهت تحت بار قرار می گیرند. با این حال، چرخ دنده ها و مجموعه دنده ها به طور خاص برای تحمل بار قابل توجهی طراحی شده اند. اگر مجموعه چرخ دنده بیش از حد بارگذاری شود، ممکن است دچار خستگی خمشی شود، که منجر به شکستن دندان، ترک های اضافی و عاج و شکست کامل در موارد اضافه بار شدید می شود. خستگی خمشی می تواند مقاومت ضربه دنده و محور و نصب آن را کاهش دهد که ممکن است منجر به خرابی ناگهانی شود.
- خطاهای نصب و جابجایی: خطاهای نصب می تواند منجر به خرابی فوری مجموعه گیربکس شود. 17.7 درصد از خرابی های گیربکس ناشی از خطاهای نصب است. در حالی که حمل نامناسب، یا حمل خشن، خرابی ناگهانی مونتاژ و غیره خطاهای مدیریتی هستند. این خطاهای هندلینگ اگر به زودی کاهش پیدا نکنند، می توانند در دراز مدت به مجموعه گیربکس آسیب برسانند. 2.8 درصد از خرابی های گیربکس به دلیل خطاهای هندلینگ ثبت می شود.
- Scuffing: این انتقال مواد از چرخ دنده به پینیون یا بالعکس است. خراشیدگی منجر به ترکیب سطح معیوب، پوشش سطح معیوب و آسیب پروفیل دنده می شود، این یکی از دلایل خرابی گیربکس است.
- یخ زدگی: یخ زدگی زمانی اتفاق می افتد که لایه روان کننده در اثر حرارت زیاد می شکند. باعث ایجاد میکرو پیتینگ می شود که باعث افزایش اصطکاک و در نهایت خرابی گیربکس می شود.
- آلودگی سطحی: آلودگی سطح چرخ دنده با گرد و غبار و تراشه های فلزی، می تواند به سطح آسیب برساند. می تواند خراش، حفره، خراش روی سطح ایجاد کند و اصطکاک و تولید گرما را افزایش دهد که ممکن است منجر به خرابی گیربکس شود.