防“微”杜漸，瓦解齒輪侵蝕危機(jī)

千里之堤，潰于蟻穴?！拔Ⅻc(diǎn)蝕”這種“不起眼”的齒輪表面疲勞現(xiàn)象若不加以有效控制，就會(huì)成為齒輪箱乃至整個(gè)設(shè)備“崩潰”的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

導(dǎo)致微點(diǎn)蝕產(chǎn)生的因素有很多，但最關(guān)鍵的因素是齒輪表面粗糙度和潤滑油的選擇。隨著齒輪箱設(shè)計(jì)和技術(shù)的發(fā)展，表面硬化或滲碳齒輪被廣泛地應(yīng)用，這無形中讓微點(diǎn)蝕現(xiàn)象越發(fā)地突出，從而也大大提升了重大設(shè)備故障的可能性。

因此，了解微點(diǎn)蝕現(xiàn)象的危害、掌握辨識(shí)以及控制方法，已經(jīng)成為齒輪箱日常維護(hù)、提高性能水平的必備技能之一。

“微小”隱患，巨大威脅

微點(diǎn)蝕引起的破壞性磨損，可能在設(shè)備工作的最初數(shù)個(gè)小時(shí)之內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)，齒輪上的微點(diǎn)蝕會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致齒輪、軸承和密封的一系列問題。

齒輪齒面磨損增加：齒輪上出現(xiàn)微點(diǎn)蝕時(shí)，所產(chǎn)生的磨損會(huì)改變齒輪齒廓的形狀，使得載荷集中于較小的區(qū)域，從而影響齒輪在通過嚙合點(diǎn)時(shí)的傳動(dòng)精度，這不僅會(huì)導(dǎo)致齒輪箱的振動(dòng)、噪聲及錯(cuò)位，還會(huì)增加齒輪失效的機(jī)率。

點(diǎn)蝕：不斷的磨損，讓原先齒輪齒廓“微點(diǎn)蝕”區(qū)域逐漸發(fā)展成了一系列“點(diǎn)蝕”。

碎屑?jí)汉蹖?dǎo)致剝落：由于磨損而產(chǎn)生的金屬屑會(huì)成為齒輪箱潤滑油中的污染物，擠壓在齒輪和軸承表面上成為“碎屑?jí)汉邸?，從而改變軸承滾動(dòng)體和軸承滾道的表面，進(jìn)而導(dǎo)致軸承表面金屬剝落。

基于?？松梨诘目茖W(xué)家目前研究的軸承壽命理論和數(shù)據(jù)，齒輪齒面上的微點(diǎn)蝕產(chǎn)生的硬質(zhì)碎片顆粒，可能降低軸承壽命20%以上。

及早發(fā)現(xiàn)，贏得先機(jī)

微點(diǎn)蝕幾乎可能出現(xiàn)在齒輪的除節(jié)線外的任何位置，最常出現(xiàn)在齒輪嚙合的重載區(qū)或者高速滑動(dòng)區(qū)域。正因如此，微點(diǎn)蝕經(jīng)常會(huì)發(fā)生在齒輪的齒頂和齒根以及輪齒邊緣，另外在高應(yīng)力的局部表面也會(huì)觀測到微點(diǎn)蝕。然而，通過肉眼是很難看到單個(gè)的微點(diǎn)蝕，通常許多微點(diǎn)蝕會(huì)集體出現(xiàn)，形成黯淡無光澤的區(qū)域時(shí)才能觀測到（如圖4）。

在實(shí)驗(yàn)室通過顯微鏡時(shí)，一組干凈的齒輪裝備在良好的定向光源下能夠觀測到微點(diǎn)蝕。而在現(xiàn)場檢查時(shí)，最好是采用強(qiáng)烈的直射光，不要采用散射的熒光燈，從多個(gè)不同角度照亮齒面，以觀察是否出現(xiàn)微點(diǎn)蝕現(xiàn)象。

對(duì)癥下藥，瓦解危害

能夠有效抑制微點(diǎn)蝕的解決方案一般有三種：

○使用表面極其平滑或“超精細(xì)加工”的齒輪和軸承

○改變?cè)O(shè)備的工作條件

○選擇專用于抑制微點(diǎn)蝕的潤滑油

然而，超精細(xì)加工的齒輪僅用于最關(guān)鍵的工業(yè)生產(chǎn)中，而改變工作條件通常也是不可能的，因此，最為實(shí)際、直接的方法，就是選擇合適的齒輪潤滑油。

高粘度指數(shù)、低牽引系數(shù)：在選擇專用的抑制微點(diǎn)蝕潤滑油時(shí)，簡單地增加潤滑油的ISO粘度等級(jí)也并非首選，更好的方法是選擇具有較高的粘度指數(shù)、較低的牽引系數(shù)的潤滑油，或者兩者都加以考慮。較高的粘度指數(shù)可以在工作條件下提供較厚的潤滑油膜，而較低的牽引系數(shù)可以幫助減少表面疲勞。例如，美孚齒輪油SHC XMP系列是具有高粘度指數(shù)和低牽引系數(shù)的合成齒輪油，可以有效控制微點(diǎn)蝕。

平衡配方：雖然微點(diǎn)蝕是一個(gè)主要問題，但如果因此而忽視甚至犧牲其他性能來換取解決微點(diǎn)蝕問題，也是不可取的。高品質(zhì)的齒輪潤滑油應(yīng)當(dāng)能擁有平衡的配方，兼顧各大性能的需求。例如，專為工業(yè)用齒輪箱設(shè)計(jì)的美孚SHC齒輪油系列，不僅在防止微點(diǎn)蝕性能表現(xiàn)出色，而且同時(shí)具有良好的抗磨損保護(hù)、良好的水分離、泡沫控制和抗腐蝕保護(hù)、與通用密封材料的兼容性等（如圖5 ），其配方能更好地延長設(shè)備使用壽命，從而提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。