第一節 概述

　　風(fēng)力發(fā)電機組中的齒輪箱是一個(gè)重要的機械部件，其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應的轉速。通常風(fēng)輪的轉速很低，遠達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉速，必須通過(guò)齒輪箱齒輪副的增速作用來(lái)實(shí)現，故也將齒輪箱稱(chēng)之為增速箱。根據機組的總體布置要求，有時(shí)將與風(fēng)輪輪轂直接相連的傳動(dòng)軸（俗稱(chēng)大軸）與齒輪箱合為一體，也有將大軸與齒輪箱分別布置，其間利用漲緊套裝置或聯(lián)軸節連接的結構。為了增加機組的制動(dòng)能力，常常在齒輪箱的輸入端或輸出端設置剎車(chē)裝置，配合葉尖制動(dòng)（定漿距風(fēng)輪）或變漿距制動(dòng)裝置共同對機組傳動(dòng)系統進(jìn)行聯(lián)合制動(dòng)。

　　由于機組安裝在高山、荒野、海灘、海島等風(fēng)口處，受無(wú)規律的變向變負荷的風(fēng)力作用以及強陣風(fēng)的沖擊，常年經(jīng)受酷暑嚴寒和極端溫差的影響，加之所處自然環(huán)境交通不便，齒輪箱安裝在塔頂的狹小空間內，一旦出現故障，修復非常困難，故對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械高得多的要求。例如對構件材料的要求，除了常規狀態(tài)下機械性能外，還應該具有低溫狀態(tài)下抗冷脆性等特性；應保證齒輪箱平穩工作，防止振動(dòng)和沖擊；保證充分的潤滑條件，等等。對冬夏溫差巨大的地區，要配置合適的加熱和冷卻裝置。還要設置監控點(diǎn)，對運轉和潤滑狀態(tài)進(jìn)行遙控。

　　不同形式的風(fēng)力發(fā)電機組有不一樣的要求，齒輪箱的布置形式以及結構也因此而異。在風(fēng)電界水平軸風(fēng)力發(fā)電機組用固定平行軸齒輪傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)最為常見(jiàn)。

　　如前所述，風(fēng)力發(fā)電受自然條件的影響，一些特殊氣象狀況的出現，皆可能導致風(fēng)電機組發(fā)生故障，而狹小的機艙不可能像在地面那樣具有牢固的機座基礎，整個(gè)傳動(dòng)系的動(dòng)力匹配和扭轉振動(dòng)的因素總是集中反映在某個(gè)薄弱環(huán)節上，大量的實(shí)踐證明，這個(gè)環(huán)節常常是機組中的齒輪箱。因此，加強對齒輪箱的研究，重視對其進(jìn)行維護保養的工作顯得尤為重要。 第二節 設計要求       設計必須保證在滿(mǎn)足可靠性和預期壽命的前提下，使結構簡(jiǎn)化并且重量最輕。通常應采用CAD優(yōu)化設計，排定最佳傳動(dòng)方案，選用合理的設計參數，選擇穩定可靠的構件和具有良好力學(xué)特性以及在環(huán)境極端溫差下仍然保持穩定的材料，等等。

　　一、 設計載荷齒輪箱作為傳遞動(dòng)力的部件，在運行期間同時(shí)承受動(dòng)、靜載荷。其動(dòng)載荷部分取決于風(fēng)輪、發(fā)電機的特性和傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器的質(zhì)量、剛度、阻尼值以及發(fā)電機的外部工作條件。

　　風(fēng)力發(fā)電機組載荷譜是齒輪箱設計計算的基礎。載荷譜可通過(guò)實(shí)測得到，也可以按照JB/T10300標準計算確定。當按照實(shí)測載荷譜計算時(shí)，齒輪箱使用系數KA＝1.當無(wú)法得到載荷譜時(shí)，對于三葉片風(fēng)力發(fā)電機組取KA=1.3.二、設計要求風(fēng)力發(fā)電機組增速箱的設計參數，除另有規定外，常常采用優(yōu)化設計的方法，即利用計算機的分析計算，在滿(mǎn)足各種限制條件下求得最優(yōu)設計方案。

　�。ㄒ唬� 效率齒輪箱的效率可通過(guò)功率損失計算或在試驗中實(shí)測得到。功率損失主要包括齒輪嚙合、軸承摩擦、潤滑油飛濺和攪拌損失、風(fēng)阻損失、其它機件阻尼等。齒輪的效率在不同工況下是不一致的。

　　風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的專(zhuān)業(yè)標準要求齒輪箱的機械效率應大于97%，是指在標準條件下應達到的指標。

　�。ǘ�） 噪聲級風(fēng)力發(fā)電增速箱的噪聲標準為85dB（A）左右。噪聲主要來(lái)自各傳動(dòng)件，故應采取相應降低噪聲的措施：

　　1. 適當提高齒輪精度，進(jìn)行齒形修緣，增加嚙合重合度；

　　2. 提高軸和軸承的剛度；

　　3. 合理布置軸系和輪系傳動(dòng)，避免發(fā)生共振；

　　4. 安裝時(shí)采取必要的減振措施，將齒輪箱的機械振動(dòng)控制在GB/T8543規定的C級之內。

　�。ㄈ�） 可靠性按照假定壽命最少20年的要求，視載荷譜所列載荷分布情況進(jìn)行疲勞分析，對齒輪箱整機及其零件的設計極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)進(jìn)行極限強度分析、疲勞分析、穩定性和變形極限分析、動(dòng)力學(xué)分析等。分析方法除一般推薦的設計計算方法外，可采用模擬主機運行條件下進(jìn)行零部件試驗的方法。

　　在方案設計之初必須進(jìn)行可靠性分析，而在施工設計完成后再次進(jìn)行詳細的可靠性分析計算，其中包括精心選取可靠性好的結構和對重要的零部件以及整機進(jìn)行可靠性估算。 第三節 齒輪箱的構造 一、齒輪箱的類(lèi)型與特點(diǎn)風(fēng)力發(fā)電機組齒輪箱的種類(lèi)很多，按照傳統類(lèi)型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來(lái)的齒輪箱；按照傳動(dòng)的級數可分為單級和多級齒輪箱；按照轉動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式以及混合式等等。常用齒輪箱形式及其特點(diǎn)和應用見(jiàn)表.20.1-1.（表20.1-1 風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的主要類(lèi)型和特點(diǎn)）。

　　二、齒輪箱圖例（各種齒輪箱圖例如圖20.1 ～ 20.7 所示）。

　　第四節 齒輪箱的主要零部件 箱體結構箱體是齒輪箱的重要部件，它承受來(lái)自風(fēng)輪的作用力和齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反力，必須具有足夠的剛性去承受力和力矩的作用，防止變形，保證傳動(dòng)質(zhì)量。箱體的設計應按照風(fēng)電機組動(dòng)力傳動(dòng)的布局安排、加工和裝配條件、便于檢查和維護等要求來(lái)進(jìn)行。應注意軸承支承和機座支承的不同方向的反力及其相對值，選取合適的支承結構和壁厚，增設必要的加強筋。筋的位置須與引起箱體變形的作用力的方向相一致。

　　箱體的應力情況十分復雜且分布不勻，只有采用現代計算方法，如有限元、斷裂力學(xué)等方法輔以摸擬實(shí)際工況的光彈實(shí)驗，才能較為準確地計算出應力分布的狀況。利用計算機輔助設計，可以獲得與實(shí)際應力十分接近的結果。

　　采用鑄鐵箱體可發(fā)揮其減振性，易于切削加工等特點(diǎn)， 適于批量生產(chǎn)。常用的材料有球墨鑄鐵和其他高強度鑄鐵。用鋁合金或其他輕合金制造的箱體，可使其重量較鑄鐵輕20%~30%， 但從另一角度考慮，輕合金鑄造箱體，降低重量的效果并不顯著(zhù)。這是因為輕合金鑄件的彈性摸量較小，為了提高剛性，設計時(shí)常須加大箱體受力部分的橫截面積，在軸承座處加裝鋼制軸承座套，相應部位的尺寸和重量都要加大。目前除了較小的風(fēng)電機組尚用鋁合金箱體外，大型風(fēng)力發(fā)電齒輪箱應用輕鋁合金鑄件箱體已不多見(jiàn)。

　　單件、小批生產(chǎn)時(shí)，常采用焊接或焊接與鑄造相結合的箱體。為減小機械加工過(guò)程和使用中的變形，防止出現裂紋，無(wú)論是鑄造或是焊接箱體均應進(jìn)行退火、時(shí)效處理，以消除內應力。

　　為了便于裝配和定期檢查齒輪的嚙合情況，在箱體上應設有觀(guān)察窗。機座旁一般設有連體吊鉤，供起吊整臺齒輪箱用。

　　箱體支座的凸緣應具有足夠的剛性，尤其是作為支承座的耳孔和搖臂支座孔的結構，其支承剛度要作仔細的核算。為了減小齒輪箱傳到機艙機座的振動(dòng)，齒輪箱可安裝在彈性減振器上。最簡(jiǎn)單的彈性減振器是用高強度橡膠和鋼墊做成的彈性支座塊，合理使用也能取得較好的結果。

　　箱蓋上還應設有透氣罩、油標或油位指示器。在相應部位設有注油器和放油孔。放油孔周?chē)鷳�留有足夠的放油空間。采用強制潤滑和冷卻的齒輪箱，在箱體的合適部位設置進(jìn)出油口和相關(guān)的液壓件的安裝位置。 齒輪和軸的結構風(fēng)力發(fā)電機組運轉環(huán)境非常惡劣，受力情況復雜，要求所用的材料除了要滿(mǎn)足機械強度條件外，還應滿(mǎn)足極端溫差條件下所具有的材料特性，如抗低溫冷脆性、冷熱溫差影響下的尺寸穩定性等等。對齒輪和軸類(lèi)零件而言，由于其傳遞動(dòng)力的作用而要求極為嚴格的選材和結構設計，一般情況下不推薦采用裝配式拼裝結構或焊接結構，齒輪毛坯只要在鍛造條件允許的范圍內，都采用輪輻輪緣整體鍛件的形式。當齒輪頂圓直徑在2倍軸徑以下時(shí)，由于齒輪與軸之間的連接所限，常制成軸齒輪的形式。

　　為了提高承載能力，齒輪、軸一般都采用合金鋼制造。外齒輪推薦采用20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6、17Cr2Ni2MoA 等材料。內齒圈和軸類(lèi)零件推薦采用42CrMoA、34Cr2Ni2MoA等材料。采用鍛造方法制取毛坯，可獲得良好的鍛造組織纖維和相應的力學(xué)特征。合理的預熱處理以及中間和最終熱處理工藝，保證了材料的綜合機械性能達到設計要求。

　　齒輪箱內用作主傳動(dòng)的齒輪精度，外齒輪不低于5級GB/T10095，內齒輪不低于6級GB/T10095.通常采用最終熱處理的方法是滲碳淬火，齒表面硬度達到HRC60+/-2，具有良好的抗磨損接觸強度，輪齒心部則具有相對較低的硬度和較好的韌性，能提高抗彎曲強度，而通常對齒部的最終加工是采用磨齒工藝。

　　加工人字齒的時(shí)候，如是整體結構，半人字齒輪之間應有退刀槽；如是拼裝人字齒輪，則分別將兩半齒輪按普通圓柱齒輪加工，最后用工裝將兩者準確對齒，再通過(guò)過(guò)盈配合套裝在軸上。

　　齒輪加工中，規定好加工的工藝基準非常重要。軸齒輪加工時(shí)，常用頂尖頂緊兩軸端中心孔安裝在機床上。圓柱齒輪則利用其內孔和一個(gè)端面作為工藝基準，用夾具或通過(guò)校準在機床上定位。

　　在一對齒輪副中，小齒輪的齒寬比大齒輪略大一些，這主要是為了補償軸向尺寸變動(dòng)和便于安裝。為減小軸偏斜和傳動(dòng)中彈性變形引起載荷不均勻的影響，應在齒形加工時(shí)對輪齒作修形處理。轉貼于 中國論文下載中心 http://www.studa.net齒輪與軸的聯(lián)接平鍵聯(lián)接 常用于具有過(guò)盈配合的齒輪或聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接。

　　花鍵聯(lián)接 通常這種聯(lián)接是沒(méi)有過(guò)盈的，因而被聯(lián)接零件需要軸向固定�；ㄦI聯(lián)接承載能力高，對中性好，但制造成本高，需用專(zhuān)用刀具加工。

　　過(guò)盈配合聯(lián)接 過(guò)盈配合聯(lián)接能使軸和齒輪（或聯(lián)軸節）具有最好的對中性，特別是在經(jīng)常出現沖擊載荷情況下，這種聯(lián)接能可靠地工作，在風(fēng)力發(fā)電齒輪箱中得到廣泛的應用。利用零件間的過(guò)盈配合形成的聯(lián)接，其配合表面為圓柱面或圓錐面（錐度可取1：30~1：8）。圓錐面過(guò)盈聯(lián)接多用于載荷較大，需多次裝拆的場(chǎng)合。

　　脹緊套聯(lián)接 利用軸、孔與錐形彈性套之間接觸面上產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力，是一種無(wú)鍵聯(lián)接方式，定心性好，裝拆方便，承載能力高，能沿周向和軸向調節軸與輪轂的相對位置，且具有安全保護作用。國家標準GB5867-86對其所推薦的四種脹緊套的結構形式和基本尺寸作了詳細的規定。

　　齒輪箱中的軸按其主動(dòng)和被動(dòng)關(guān)系可分為主動(dòng)軸、從動(dòng)軸和中間軸。首級主動(dòng)軸和末級從動(dòng)軸的外伸部分用于安裝半聯(lián)軸器，與風(fēng)輪輪轂或電機傳動(dòng)軸相連。為了提高可靠性和減小外形尺寸，有時(shí)將半聯(lián)軸器（法蘭）與軸制成一體。

　　軸上各個(gè)配合部分的軸頸需要進(jìn)行磨削加工。為了減少應力集中，對軸上臺肩處的過(guò)渡圓角、花鍵向較大軸徑過(guò)渡部分，均應作必要的處理，例如拋光，以提高軸的疲勞強度。在過(guò)盈配合處，為減少輪轂邊緣的應力集中，壓合處的軸徑應比相鄰部分軸徑加大5%，或在輪轂上開(kāi)出卸荷槽。裝在軸上的零件，軸向固定應可靠，工作載荷應盡可能用軸上的止推軸肩來(lái)承受，相反方向的固定則可利用螺帽或其他緊固件。為防止螺紋松動(dòng)，可利用止動(dòng)墊圈、雙螺帽墊圈、鎖止螺釘或串聯(lián)鐵絲等。有時(shí)為了節省空間，簡(jiǎn)化結構，也可以用彈簧擋圈代替螺帽和止動(dòng)墊圈，但不能用于軸向負荷過(guò)大的地方。

　　軸的材料采用碳綱和合金綱。如40、45、50、40Cr、50Cr、42CrMoA等，常用的熱處理方法為進(jìn)行調質(zhì)，而在重要部位作淬火處理。要求較高時(shí)可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi 等優(yōu)質(zhì)低碳合金綱，進(jìn)行滲碳淬火處理，獲取較高的表面硬度和心部較高的韌性。

　　滾動(dòng)軸承齒輪箱的支承中，大量應用滾動(dòng)軸承，其特點(diǎn)是靜摩擦力矩和動(dòng)摩擦力矩都很小，即使載荷和速度在很寬范圍內變化時(shí)也如此。滾動(dòng)軸承的安裝和使用都很方便，但是，當軸的轉速接近極限轉速時(shí)，軸承的承載能力和壽命急劇下件下降，高速工作時(shí)的噪音和振動(dòng)比較大。齒輪傳動(dòng)時(shí)軸和軸承的變形會(huì )引起齒輪和軸承內外圈軸線(xiàn)的偏斜，使輪齒上載荷分布不均勻，會(huì )降低傳動(dòng)件的承載能力。由于載荷不均勻性而使輪齒經(jīng)常發(fā)生斷齒的現象，在許多情況下又是由于軸承的質(zhì)量和其他因素，如劇烈的過(guò)載而引起的。選用軸承時(shí)，不僅要根據載荷的性質(zhì)，還應根據部件的結構要求來(lái)確定。相關(guān)技術(shù)標準，如DIN281，或者軸承制造商的的樣本，都有整套的計算程序和方法可供參考。

　　計算的使用壽命應不小于13萬(wàn)小時(shí)。在安裝、潤滑、維護都正常的情況下，軸承運轉過(guò)程中，由于套圈與滾動(dòng)體的接觸表面經(jīng)受交變負荷的反復作用而產(chǎn)生疲勞剝落。疲勞剝落若發(fā)生在壽命期限之外，則屬于滾動(dòng)軸承的正常損壞。因此，一般所說(shuō)的軸承壽命指的是軸承的疲勞壽命。一批軸承的疲勞壽命總是分散的，但總是服從一定的統計規律，因而軸承壽命總是與損壞概率或可靠性相聯(lián)系。 第五節 齒輪箱的使用及其維護      在風(fēng)力發(fā)電機組中，齒輪箱是重要的部件之一，必須正確使用和維護，以延長(cháng)使用壽命。

　　齒輪箱主動(dòng)軸與葉片輪轂的連接必須可靠緊固。輸出軸若直接與電機聯(lián)接時(shí)，應采用合適的聯(lián)軸器，最好是彈性聯(lián)軸器，并串接起保護作用的安全裝置。齒輪箱軸線(xiàn)與相聯(lián)接部分的軸線(xiàn)應保證同心，其誤差不得大于所選用聯(lián)軸器的允許值。

　　齒輪箱安裝后用人工盤(pán)動(dòng)應靈活，無(wú)卡滯現象，齒面接觸斑點(diǎn)應達到技術(shù)條件的要求。按照說(shuō)明書(shū)的要求加注規定的機油達到油標刻度線(xiàn)，并在正式使用之前空載運轉，此時(shí)可以利用電機帶動(dòng)齒輪箱，經(jīng)檢查齒輪箱運轉平穩，無(wú)沖擊振動(dòng)和異常噪音，潤滑情況良好，且各處密封和結合面不漏油，才能與機組一起投入試運轉。

　　加載試驗應分階段進(jìn)行，分別以額定載荷的25%、50%、75%、100%加載，每一階段運轉以平衡油溫為主，一般不得小于2小時(shí)，最高油溫不得超過(guò)80゜C，其不同軸承間的溫差不得高于15゜C.

　　齒輪箱的潤滑齒輪箱的潤滑十分重要，良好的潤滑能夠對齒輪和軸承起到足夠的保護作用。為此，必須高度重視齒輪箱的潤滑問(wèn)題，嚴格按照規范保持潤滑系統長(cháng)期處于最佳狀態(tài)。齒輪箱常采用飛濺潤滑或強制潤滑，一般以強制潤滑為多見(jiàn)。因此，配備可靠的潤滑系統尤為重要。電動(dòng)齒輪泵從油箱將油液經(jīng)濾油器輸送到齒輪箱的潤滑管路，對各部分的齒輪和傳動(dòng)件進(jìn)行潤滑，管路上裝有各種監控裝置，確保齒輪箱在運轉當中不會(huì )出現斷油。

　　在齒輪箱運轉前先啟動(dòng)潤滑油泵，待各個(gè)潤滑點(diǎn)都得到潤滑后，間隔一段時(shí)間方可啟動(dòng)齒輪箱。當環(huán)境溫度較低時(shí)，例如小于10゜C，須先接通電熱器加機油，達到預定溫度后才投入運行。若油溫高于 設定溫度，如65゜C時(shí)，機組控制系統將使潤滑油進(jìn)入系統的冷卻管路，經(jīng)冷卻器冷卻降溫后再進(jìn)入齒輪箱。管路中還裝有壓力控制器和油位控制器，以監控潤滑油的正常供應。如發(fā)生故障。監控系統將立即發(fā)出報警信號，使操作者能迅速判定故障并加以排除。

　　對潤滑油的要求應考慮：1）減小摩擦和磨損，具有高的承載能力，防止膠合；2）吸收沖擊和振動(dòng)；3）防止疲勞點(diǎn)蝕；4）冷卻，防銹，抗腐蝕。不同類(lèi)型的傳動(dòng)有不同的要求。風(fēng)力發(fā)電齒輪箱屬于閉式齒輪傳動(dòng)類(lèi)型，其主要的失效形式是膠合與點(diǎn)蝕，故在選擇潤滑油時(shí)，重點(diǎn)是保證有足夠的油膜厚度和邊界膜強度。因為在較大的溫差下工作，要求粘度指數相對較高。為提高齒輪的承載能力和抗沖擊能力，適當地添加一些極壓添加劑也有必要，但添加劑有一些副作用，在選擇時(shí)必須慎重。齒輪箱制造廠(chǎng)一般根據自己的經(jīng)驗或實(shí)驗研究推薦各種不同的潤滑油，例如MOBIL632，MOBIL630或L-CKC320，L-CKC220 GB5903-95齒輪油就是根據齒面接觸應力和使用環(huán)境條件選用的。

　　在齒輪箱運行期間，要定期檢查運行狀況，看看運轉是否平穩；有無(wú)振動(dòng)或異常噪音；各處連接和管路有無(wú)滲漏，接頭有無(wú)松動(dòng)；油溫是否正常。定期更換潤滑油，第一次換油應在首次投入運行500小時(shí)后進(jìn)行，以后的換油周期為每運行5，000-10，000小時(shí)。在運行過(guò)程中也要注意箱體內油質(zhì)的變化情況，定期取樣化驗，若油質(zhì)發(fā)生變化，氧化生成物過(guò)多并超過(guò)一定比例時(shí)，就應及時(shí)更換。

　　齒輪箱應每半年檢修一次，備件應按照正規圖紙制造，更換新備件后的齒輪箱，其齒輪嚙合情況應符合技術(shù)條件的規定，并經(jīng)過(guò)試運轉與負荷試驗后再正式使用。 第六節 齒輪箱常見(jiàn)故障及預防措施       齒輪箱的常見(jiàn)故障有齒輪損傷、軸承損壞、斷軸和滲漏油、油溫高等。

　　一、 齒輪損傷齒輪損傷的影響因素很多，包括選材、設計計算、加工、熱處理、安裝調試、潤滑和使用維護等。常見(jiàn)的齒輪損傷有齒面損傷和輪齒折斷兩類(lèi)。

　�。ㄒ唬� 輪齒折斷（斷齒）

　　斷齒常由細微裂紋逐步擴展而成。根據裂紋擴展的情況和斷齒原因，斷齒可分為過(guò)載折斷（包括沖擊折斷）、疲勞折斷以及隨機斷裂等。

　　過(guò)載折斷總是由于作用在輪齒上的應力超過(guò)其極限應力，導致裂紋迅速擴展，常見(jiàn)的原因有突然沖擊超載、軸承損壞、軸彎曲或較大硬物擠入嚙合區等。斷齒斷口有呈放射狀花樣的裂紋擴展區，有時(shí) 斷口處有平整的塑性變形，斷口副�？善春�。仔細檢查可看到材質(zhì)的缺陷，齒面精度太差，輪齒根部未作精細處理等。在設計中應采取必要的措施，充分考慮預防過(guò)載因素。安裝時(shí)防止箱體變形，防止硬質(zhì)異物進(jìn)入箱體內等等。

　　疲勞折斷發(fā)生的根本原因是輪齒在過(guò)高的交變應力重復作用下，從危險截面（如齒根）的疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴展，使輪齒剩余截面上的應力超過(guò)其極限應力，造成瞬時(shí)折斷。在疲勞折斷的發(fā)源處，是貝狀紋擴展的出發(fā)點(diǎn)并向外輻射。產(chǎn)生的原因是設計載荷估計不足，材料選用不當，齒輪精度過(guò)低，熱處理裂紋，磨削燒傷，齒根應力集中等等。故在設計時(shí)要充分考慮傳動(dòng)的動(dòng)載荷譜，優(yōu)選齒輪參數，正確選用材料和齒輪精度，充分保證加工精度消除應力集中集中因素等等。

　　隨機斷裂的原因通常是材料缺陷，點(diǎn)蝕、剝落或其他應力集中造成的局部應力過(guò)大，或較大的硬質(zhì)異物落入嚙合區引起。

　�。ǘ�） 齒面疲勞齒面疲勞是在過(guò)大的接觸剪應力和應力循環(huán)次數作用下，輪齒表面或其表層下面產(chǎn)生疲勞裂紋并進(jìn)一步擴展而造成的齒面損傷，其表現形式有早期點(diǎn)蝕、破壞性點(diǎn)蝕、齒面剝落、和表面壓碎等。特別是破壞性點(diǎn)蝕，常在齒輪嚙合線(xiàn)部位出現，并且不斷擴展，使齒面嚴重損傷，磨損加大，最終導致斷齒失效。正確進(jìn)行齒輪強度設計，選擇好材質(zhì)，保證熱處理質(zhì)量，選擇合適的精度配合，提高安裝精度，改善潤滑條件等，是解決齒面疲勞的根本措施。

　�。ㄈ�） 膠合膠合是相嚙合齒面在嚙合處的邊界膜受到破壞，導致接觸齒面金屬融焊而撕落齒面上的金屬的現象，很可能是由于潤滑條件不好或有干涉引起，適當改善潤滑條件和及時(shí)排除干涉起因，調整傳動(dòng)件的參數，清除局部載荷集中，可減輕或消除膠合現象。 二、 軸承損壞軸承是齒輪箱中最為重要的零件，其失效常常會(huì )引起齒輪箱災難性的破壞。軸承在運轉過(guò)程中，套圈與滾動(dòng)體表面之間經(jīng)受交變負荷的反復作用，由于安裝、潤滑、維護等方面的原因，而產(chǎn)生點(diǎn)蝕、裂紋、表面剝落等缺陷，使軸承失效，從而使齒輪副和箱體產(chǎn)生損壞。據統計，在影響軸承失效的眾多因素中，屬于安裝方面的原因占16%，屬于污染方面的原因也占16%，而屬于潤滑和疲勞方面的原因各占34%.使用中70%以上的軸承達不到預定壽命。因而，重視軸承的設計選型，充分保證潤滑條件，按照規范進(jìn)行安裝調試，加強對軸承運轉的監控是非常必要的。通常在齒輪箱上設置了軸承溫控報警點(diǎn)，對軸承異常高溫現象進(jìn)行監控，同一箱體上不同軸承之間的溫差一般也不超過(guò)15゜C，要隨時(shí)隨地檢查潤滑油的變化，發(fā)現異常立即停機處理。 三、 斷軸斷軸也是齒輪箱常見(jiàn)的重大故障之一。究其原因是軸在制造中沒(méi)有消除應力集中因素，在過(guò)載或交變應力的作用下，超出了材料的疲勞極限所致。因而對軸上易產(chǎn)生的應力集中因素要給予高度重視，特別是在不同軸徑過(guò)渡區要有圓滑的圓弧連接，此處的光潔度要求較高，也不允許有切削刀具刃尖的痕跡。設計時(shí)，軸的強度應足夠，軸上的鍵槽、花鍵等結構也不能過(guò)分降低軸的強度。保證相關(guān)零件的剛度，防止軸的變形，也是提高軸的可靠性的相應措施。

　　四、 油溫高齒輪箱油溫最高不應超過(guò)80゜C，不同軸承間的溫差不得超過(guò)15゜C.一般的齒輪箱都設置有冷卻器和加熱器，當油溫底于10゜C時(shí)，加熱器會(huì )自動(dòng)對油池進(jìn)行加熱；當油溫高于65゜C時(shí)，油路會(huì )自動(dòng)進(jìn)入冷卻器管路，經(jīng)冷卻降溫后再進(jìn)入潤滑油路。如齒輪箱出現異常高溫現象，則要仔細觀(guān)察，判斷發(fā)生故障的原因。首先要檢查潤滑油供應是否充分，特別是在各主要潤滑點(diǎn)處，必須要有足夠的油液潤滑和冷卻。再次要檢查各傳動(dòng)零部件有無(wú)卡滯現象。還要檢查機組的振動(dòng)情況，前后連接有否松動(dòng)等等。