机械传动齿轮失效的原因及处理方法探讨

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传动齿轮因为其承载力大，传动精度高.具有恒功率传动的特点，而广泛应用于机械设备 然而在高强度的工作环境下.机械传动齿轮因为负荷大和超时工作以及其他因素的影响而失效 使得整个机械设备的性能下降，易引发重大的安全事故。造成经济损失。因此。探讨机械传动齿轮失效的原因及处理方法对生产至关重要1.机械传动齿轮的构成与运行机械传动齿轮由包括传动轴和齿轮副等的转动部件和包括箱体和轴承等的支撑零部件两大部分构成。齿轮的静动力、传动精度。以及动态性能会受到齿轮啮合过程中的各种因素影响，如齿侧间隙、啮人啮出的冲击力等 传动齿轮在运行的过程中.还会受到来自齿轮内外部的影响。齿轮的振动响应会受到来 自多方面的影响。所以，从箱体表面测量得出的齿轮振动信号以及振动频率存在很明显的非线性性和耦合性。从以上情况来看.要建立-个完整的动力学模型来描述传动齿轮的运行特征是非常难的.因此.只能够根据实际使用中根据实际情况来建立-个偏重性的数学模型来进行模拟 f-2.失效诊断方式进行传动齿轮失效诊断的目的是确保机械设备在实际运行过程中的高可靠性.而失效诊断则是通过对运行中的齿轮的工作状态进行检测来进行判断齿轮是否失效 失效诊断过程中.通用的方法是监测箱体表面的各种常规振动和传动齿轮的振动。.-般采用的是对箱体表面各种常规振动和传动齿轮的损坏振动量的振动检测。其诊断的方式可以分为以下三种 ：(1)解析模型：利用波对对象进行精确诊断的模型.这种方式又可以分为参数和状态估计与等价空间两种方式.然而煤矿机械传动齿轮的振动属于非线性波动.通过数学模型来模拟很难做到.在加上实时的监测传动齿轮的工作状态的仪器在设计上也存在难点.所以通常都采用等价空间方式来进行处理。(2)信号处理：针对无法适用于解析模型的时候才使用的-种检测方法.直接采用信号模型进行诊断.不需要建立对象模型。往往更利于进行损坏诊断。例如使用小波分析技术、相关分析和频谱分析等.但是由于缺少数据分析，所以在诊断中存在着不少缺陷。(3)知识处理：所谓知识处理是-种类似于信号处理方式的诊断手段 .它集中的对信息进行采集 .通过症状和定性模型的方式来进行诊断.克服了解析模型和信号模型在处理上的- 些弊端.所以被更广泛的使用与齿轮诊断过程中。

3.机械传动齿轮失效与分类机械传动齿轮运行中.因为受到了涉及到齿轮本身的各种内在和外在因素的影响.齿轮无法正厨行工作 .就可以判定传动齿轮失效。

在机械传动齿轮的运行时.由于齿轮本身制造不达标.缺乏正确妥当的维护.使用和操作的过程中不合乎规则等都会造成传动齿轮的失效 根据不同因素的影响程度.其失效的程度也不-样。-般来说，我们将传动齿轮的失效因素分为两个：制造和装配与长期运转。制造与装配因素是齿轮本身质量问题.以及使用在操作上存在的不合规操作造成的，例如：齿轮误差和轴线不对中、平衡损坏、齿轮和内孔之间不同心等：长期运转则是因为长期运行，受到载荷，在不断的滚动和滑动摩擦的过程中。出现使齿轮的表面与齿根出现磨损和点蚀、胶合和剥落、裂纹和断齿等损坏。

根据诊断的分析过程中来看.可以将齿轮失效分为分布式和局部式的。分布式失效是指齿面的磨损和点蚀、疲劳剥落等等；局部式失效是指齿根出现裂纹和断齿，以及局部齿轮表面出现剥落、塑l生变形等等。

4.机械传动齿轮失效的原因及处理方法4.1失效原因(1)设计和选材不合理：由于齿轮长期处于恶劣的工作环境中，需要考虑处理机械运动以外的其他自然因素和环境因素对齿轮的影响.而事实上往往在这个方面者断展欠缺.即对齿轮的设计缺少针对陛。齿轮的选材没有很好的标准，选材不合理，(2)齿轮制造工艺差：市场上的-些齿轮在锻造上存在很大问题 ，工艺不达标 .制造的齿轮内部存在气孑L.抗高温.抗高压等指标都不达标。那么在使用的过程中。齿轮就会很容易出现损伤，不仅影响齿轮的寿命.更是影响到施工的可靠性和安全性(3)安装和使用不合规：目前机械设备的安装与使用很不规范，齿轮是属于精密仪器.安装的过程中必须按照规则.配合精密测量仪器来进行安装.做到每-步都符合要求 .才能保证在使用的过程中不会频繁出现故障.而在使用的过程中要保证齿轮的保养.对齿轮定期进行维护.清洗、润滑等等工作-定不能缺少。

4.2解决方式机械设备中的传动齿轮失效.将会直接影响到机械效能的正常发挥，阻碍生产的顺利进行，如何解决传动齿轮失效是非常重要的，以下是笔者提出的几种解决方法(1)合理选取齿轮：根据本企业的生产条件去合理的选择齿轮，齿轮往往都是根据不同需要而制造的.所以我们有必要选择性的选择齿轮 根据机械传动过程中齿轮的承载负荷和冲击负荷。现阶段-般煤矿生产环境中都要求齿轮的接触耐久性达到 1600MPa.弯曲指数达到1200MPa。而针对齿轮的材料而言。现阶段采用低碳合金或者渗碳钢是比较合适的.这些材料都有很好的致密性和韧性.能够提高齿轮的极限荷载口。

(2)对齿轮制造工艺的选择：为了减少传动齿轮的磨损，我们会提高齿轮表面的粗糙程度和加工精度 加工的精度决定着齿轮的使用寿命.而齿轮表面的粗糙程度又在-定程度上反映了加工的精度。通常都会使用例如消磨，研磨等方法来对齿轮表面进行处理。而为了增强齿轮的硬度，-般都采用淬火工艺，这种工艺不仅仅能提高齿轮的硬度.还能保持齿轮有很高的韧性。

(3)正确安装 ，规范使用：不管是新安装还是更换齿轮，都必须按照要求仔细安装，不能够随意，不可马虎。在使用的过程中要对齿轮进行有效的防护.譬如喷丸强化处理就可以很好的改善齿根的抗弯曲疲劳强度.增加耐久性.同时还能够覆盖掉齿轮加工或使用过程中出现的刀痕、划痕等。在日常的保养过程中也要时刻注重随时检查，不留死角.防止设备生锈老化.防止漏油等等。

5.结语在机械运作中.传动齿轮起着至关重要的作用。是机器传输能量的中枢 ，齿轮能够正常运转，是保证机器正常运转的前提。在诊断传动齿轮失效的过程中.我们要根据实际情况来选择诊断方法，并将齿轮失效检测贯穿到工作的全部阶段.从齿轮的制作，安装 ，到使用 ，层层把关，才能确保齿轮的耐久性。