减速机断轴分析

减速机断轴分析

一

不同心的断轴。

有些用户在设备运行一段时间后，将驱动电机的输出轴折断。为什么驱动电机输出轴扭断？

当我们仔细观察驱动电机折断的输出轴的横截面时，会发现横截面的外圈较亮，而横截面的颜色向轴线方向较暗，最后在轴线处发现折断的痕迹(点状痕迹)。这种现象主要是由于装配时驱动电机和减速机之间的错位造成的。

当驱动电机与减速机之间的装配同心度得到保证时，驱动电机的输出轴只承受旋转力(扭矩)，它会平稳运行，没有脉动。但当不同心时，驱动电机的输出轴还承受来自减速机输入的径向力(弯矩)。径向力会迫使驱动电机的输出轴弯曲，弯曲方向会随着输出轴的转动而改变。如果同心度误差较大，径向力会导致电机输出轴局部温度升高，其金属结构不断被破坏，最终导致驱动电机输出轴因局部疲劳而断裂。

它们之间的同心度误差越大，驱动电机输出轴的断开时间越短。当驱动电机输出轴断裂时，减速机的输入端还将承受来自驱动电机输出轴的径向力。如果这个径向力超过了减速机的输入端所能承受的最大径向载荷，其结果还会导致减速器输入端的变形甚至断裂或者输入端支撑轴承的损坏。所以装配时保证同心度是非常重要的。

从装配工艺上分析，如果驱动电机轴和减速机输入端同心，那么驱动电机轴面和减速机输入端孔面会非常一致，它们的接触面贴合紧密，所以没有径向力和变形空间。然而，如果组件不同心，接触表面将不匹配或具有间隙，因此将存在径向力和变形空间。

类似的，减速机的输出轴断裂或弯曲，原因与驱动电机的断轴相同。但是减速机的输出是驱动电机输出和减速比的乘积，所以减速机的输出比电机更容易被打破。所以用户在使用减速机的时候，在组装的时候更要注意保证其输出的同心度！

二

减速机由于输出太小导致轴断裂

如果驱动电机轴没有断，但是减速机的输出轴断了，除了减速机输出组件同心度不好之外，还有以下可能的原因:

首先，错误的选型导致减速机的输出不足。有些用户误以为所选减速机的额定输出扭矩能满足工作要求，其实不然。首先将匹配的驱动电机的额定输出扭矩乘以速比，得到的值原则上小于减速机产品样本提供的对应额定输出扭矩；二是同时要考虑其驱动电机的过载能力和实际应用中所需的最大工作扭矩。理论上，用户要求的最大工作扭矩必须小于额定输出扭矩的减速机 2倍。特别是在某些应用场合，必须严格遵守这一规则，既保护了减速机的内部齿轮和轴系，又防止了减速机的输出轴被扭断。

如果不考虑这些因素，一旦设备安装出现问题，减速机的输出轴被负载卡住，驱动电机的过载能力仍然会使其不断增加输出，直到减速机输出轴上的力超过其最大输出扭矩，轴就会扭断。如果减速机额定输出扭矩有一定的裕量，那么输出轴的断裂就会避免。

其次，在加减速过程中，如果减速机输出轴承受的瞬时冲击扭矩超过其额定输出扭矩的2倍，且加减速过于频繁，那么减速机最终会断轴。如果出现这种情况，我们应该仔细计算并考虑增加扭矩余量。

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