開式齒輪各種磨損問題分析：原因與解決對策
2025
開式齒輪因其承載能力大、結構簡單而被廣泛應用於水泥、鋼鐵、焚化、電廠等重工業設備。但由於齒面直接暴露在外，環境相對惡劣，如果維護不當，極易出現不同形式的磨損。常見的問題包括：黏著磨損（潤滑油膜不足導致金屬直接接觸）、磨粒磨損（灰塵、礦粉或金屬屑進入嚙合區域）、疲勞點蝕（長期高載荷運行導致表面裂紋剝落）、以及腐蝕磨損（潮濕環境或油品劣化造成化學腐蝕）。
造成這些磨損的原因，除了潤滑不足或油品選擇不當，還與加脂方式、密封效果、齒面加工精度、以及設備運行工況密切相關。對策上，必須 選用專用的開式齒輪潤滑劑（如高黏附性、耐高溫、防水抗磨的特種潤滑脂），並透過 定期檢測與補脂 確保齒面形成穩定油膜。同時，應建立完善的維護制度，包括清除異物、監測油品狀態、檢查齒面接觸情況，才能有效延長齒輪壽命，降低非計劃停機風險。
開式齒輪可能問題分析：
膠合 (Scuffing / Adhesive Wear)
- 當兩金屬表面在高負荷、相對滑動、潤滑油膜不足的情況下，局部接觸面溫度急劇升高，金屬微凸體發生「焊接—撕裂」，表面就像被「黏在一起再撕開」，造成嚴重拉傷。
- 特徵：齒面或軸承表面出現藍黑色、條帶狀、粗糙不平的損傷；運轉時會伴隨異常尖銳噪音和溫升。
- 常見原因：潤滑油膜厚度不足、黏度過低、負荷過大、速度過高、對中不良。
擦傷 (Scoring / Surface Scratch)
- 金屬表面因為微小顆粒、硬質異物或邊界接觸下產生淺層刮痕，屬於較輕度的表面損傷。
- 特徵：齒面或軸承表面呈現細長刮痕或磨痕，常沿著運動方向分布，但不一定伴隨大面積金屬轉移。
- 常見原因：油液中混入硬顆粒、裝配環境污染、潤滑不足導致金屬微接觸。
斷齒（Tooth breakage）
- 定義：齒輪在運轉過程中，齒根或齒面局部因強度不足或裂紋擴展而造成齒體部分或整齒折斷的失效形式。
- 特徵：齒輪齒面或齒根位置出現明顯裂紋，最終導致齒體脫落；常伴隨衝擊聲、卡滯現象，甚至引發設備停機。
- 常見原因：
- 突發過載或長期超負荷運行
- 材料或熱處理缺陷（如淬硬層不足、內部氣孔或夾雜）
- 齒根應力集中（設計修緣不足或對中不良）
缺油（Lubrication failure）
- 定義：齒輪在運轉過程中，因潤滑失效或不足導致。
- 特徵：齒輪在齒面上看到潤滑油膜的型態不均或有顯著無油的現象。
- 常見原因：
- 油池的液位過低、洩漏。
- 噴射系統的調整不宜，或堵塞。
- 開齒潤滑劑的選用不正確，黏度過低或過高。
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- 元素金屬分析
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