關(guān)于機(jī)械傳動(dòng)齒輪失效問題的探討

丁安民

摘 ? ?要：隨著改革開放的不斷推行，我國(guó)的港口發(fā)展也越來越迅速。港口機(jī)械的發(fā)展也有了很大的進(jìn)步。在現(xiàn)代化的發(fā)展背景之下，其機(jī)械化的技術(shù)水平處于不斷攀升的狀態(tài)，企業(yè)對(duì)于港口機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和建設(shè)力度也有所加強(qiáng)。當(dāng)對(duì)大型船舶進(jìn)行作業(yè)時(shí)，使用的是大噸位、大功率的機(jī)械，在此基礎(chǔ)上對(duì)內(nèi)部的組成部件在強(qiáng)度等級(jí)上存在更高的要求。作為傳動(dòng)部件的齒輪在受力增大的情況下，極易發(fā)生失效的現(xiàn)象，將會(huì)直接影響著港口機(jī)械的運(yùn)行效率。因此，對(duì)于出現(xiàn)失效現(xiàn)象的原因進(jìn)行科學(xué)化的研究，是具有重大意義的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動(dòng);齒輪失效問題;探討

1 ?引言

在港口機(jī)械生產(chǎn)傳動(dòng)過程中，齒輪具備較為廣泛的使用范圍，其可以為任意兩根軸之間傳遞動(dòng)力，但齒輪也很容易發(fā)生失效問題，以致無法發(fā)揮設(shè)備的實(shí)際功能，嚴(yán)重影響了港口企業(yè)的安全高效運(yùn)行。碼頭生產(chǎn)具備較高的安全性能要求，因此企業(yè)應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)齒輪，針對(duì)其失效問題采用合理的解決措施，優(yōu)化制造與安裝設(shè)計(jì)流程，以切實(shí)提升齒輪的工作效率，減少能源消耗。通過使用先進(jìn)的機(jī)械傳動(dòng)齒輪技術(shù)，可以節(jié)能控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

2 ?芻議皮帶傳輸機(jī)械傳動(dòng)齒輪損壞原因

一般來說皮帶傳送機(jī)械傳動(dòng)齒輪損壞原因主要包括以下幾個(gè)方面：第一，由不當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和選材造成。因?yàn)槠C(jī)自身的特殊性，本身是在特殊環(huán)境作業(yè)，外在環(huán)境整體來說相對(duì)惡劣。受到上述情況的影響，機(jī)器的齒輪容易遭到損壞。就其根源來說是在選材過程中缺乏謹(jǐn)慎性。第二，由于熱處理和加工制造的不完善導(dǎo)致。一些廠家對(duì)齒輪制作工程中的熱處理等其他加工工藝不重視，因此無法符合最根本的齒輪性能。第三，操作不慎造成。某些港口的設(shè)備本身不符合特定的配置，在具體的操作工程中也沒能謹(jǐn)慎的考慮所用的儀器。在這種情況下齒輪的安裝就難以符合標(biāo)準(zhǔn)。

3 ?機(jī)械傳動(dòng)齒輪失效改進(jìn)技術(shù)

3.1 ?重視齒輪加工的熱處理環(huán)節(jié)和加工環(huán)節(jié)

傳動(dòng)齒輪在工作中要承受頻繁性的磨損，因此需要從這方面入手實(shí)現(xiàn)齒輪性能的提高，高質(zhì)量的熱處理作業(yè)能夠有效避免齒輪遭受頻繁的磨損。在正常情況下，如果對(duì)傳動(dòng)齒輪進(jìn)行優(yōu)化的加工，就要實(shí)現(xiàn)道具和零件本身的改進(jìn)，過高的粗糙度需要磨削工藝消除。另外技術(shù)人員也可以使用滲碳淬火的方式，實(shí)現(xiàn)各個(gè)流程的優(yōu)化處理。讓齒輪能夠具備更高水平的硬度和韌度，實(shí)現(xiàn)各種工況性能的提升。噴丸強(qiáng)化的方式也能實(shí)現(xiàn)加工環(huán)節(jié)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)彎曲強(qiáng)度的提升和齒輪性能的優(yōu)化。

3.2 ?正確的潤(rùn)滑劑

在齒輪嚙合摩擦副間加入潤(rùn)滑劑，以降低摩擦、減輕磨損，提高齒輪使用壽命，降低摩擦損失。潤(rùn)滑的主要作用可減少摩擦系數(shù)，提高機(jī)械效率;減輕磨損，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命;冷卻和防塵、減震作用。但不同工況狀態(tài)下的港口機(jī)械應(yīng)選擇不同種類的潤(rùn)滑劑，保證在齒輪嚙合接觸面形成一層具有足夠壓力的流體膜，以便將摩擦表面分割開來，減少摩擦力，提高機(jī)械效率。閉式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式有浸油潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑兩種，具體選擇哪種潤(rùn)滑方式與齒輪的圓周速度有關(guān)：速度v>12m/s采用噴油潤(rùn)滑，速度v<12m/s采用浸油潤(rùn)滑;開式齒輪傳動(dòng)，因傳動(dòng)速度低，采用人工定期加油潤(rùn)滑方式。潤(rùn)滑劑的選擇先根據(jù)齒輪的工況狀態(tài)以及齒輪圓周速度確定潤(rùn)滑劑運(yùn)動(dòng)粘度，再以運(yùn)動(dòng)粘度選取潤(rùn)滑油牌號(hào)。不注重潤(rùn)滑方式的選擇，不合理的潤(rùn)滑劑選取及盲目使用潤(rùn)滑劑都能造成了轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪不能到達(dá)運(yùn)用期限和壽命，加快了機(jī)械的淘汰速度。

3.2.1 ?結(jié)合工作實(shí)際情況使用

近幾年來，隨著皮帶輸送機(jī)械在港口的大量使用，工程技術(shù)人員通過在不同緯度、貨種皮帶輸送機(jī)械設(shè)備中的齒輪傳動(dòng)中的不同使用狀況、潤(rùn)滑地點(diǎn)、潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑種類、加注潤(rùn)滑劑量及周期進(jìn)行準(zhǔn)確記載，已摸索和總結(jié)出齒輪傳動(dòng)正確使用潤(rùn)滑劑的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律，并能依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪生產(chǎn)的規(guī)定進(jìn)行維修計(jì)劃的具體修訂，滿足現(xiàn)實(shí)齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑劑使用和變化，適時(shí)的調(diào)整潤(rùn)滑劑品種和劑量，確保齒輪傳動(dòng)順利的進(jìn)行。

3.2.2 ?潤(rùn)滑劑的科學(xué)管理和使用

機(jī)械出現(xiàn)問題，很多時(shí)候和潤(rùn)滑劑量和潤(rùn)滑品種使用的不當(dāng)有關(guān)，所以要根據(jù)機(jī)械正常投入使用的標(biāo)準(zhǔn)把控潤(rùn)滑劑品種技術(shù)參數(shù)指標(biāo)和控潤(rùn)滑劑使用劑量。一般情況下，使用正確的潤(rùn)滑劑品種和正常的潤(rùn)滑劑量時(shí)機(jī)械設(shè)備不會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，齒輪基本不會(huì)失效。不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑油品種和不足潤(rùn)滑油的計(jì)量以及超周期的加注，都會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的致因因素。

3.3 ?實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)齒輪的正確安裝

在安裝傳動(dòng)齒輪時(shí)，要考慮其本身部件較多的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)齒輪安裝的準(zhǔn)確性和精密性，這樣齒輪在使用的過程中，就會(huì)體現(xiàn)出機(jī)械強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)?？梢园l(fā)現(xiàn)如今的企業(yè)在安裝齒輪時(shí)大多使用噴丸強(qiáng)化的措施，這一措施明顯的優(yōu)化了齒輪的疲勞強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了耐久極限的適度延長(zhǎng)。齒面加工的重點(diǎn)是消除刀痕。在安裝封閉齒輪時(shí)，要保證其內(nèi)部具有優(yōu)良的潤(rùn)滑度，與此同時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待齒輪內(nèi)部的漏油問題，有效避免這種情況的發(fā)生。安裝完成之后還需要進(jìn)行定期的檢查。在安裝之前保證選取的齒輪都是合格品。保證齒輪日后的工作效率，良好的安裝效果，會(huì)讓齒輪具有較高的負(fù)荷量和負(fù)載量。

3.4 ?加工工藝

技術(shù)人員在加工齒輪時(shí)應(yīng)分開粗、精滾工序，先利用滾刀進(jìn)行粗切，之后利用滾刀進(jìn)行精切，確保滾刀的精度，在控制切齒深度時(shí)應(yīng)采用百分表，確保誤差控制在零位附近。齒形加工應(yīng)達(dá)到9級(jí)精度，齒面粗糙也應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，磨齒后應(yīng)進(jìn)行電拋光，提升表面的粗糙度，延長(zhǎng)齒輪的使用壽命。在齒面修形以及齒形修緣過程中，應(yīng)利用大圓弧齒根技術(shù)進(jìn)行磨光、修圓，以切實(shí)提升齒輪的承載力，確保齒根應(yīng)力集中，增大齒輪的彈性柔度。且硬齒面應(yīng)采用磨削方法加工，多次熱處理與切削加工齒胚。對(duì)于加工組裝的減速器，在出廠前應(yīng)完成加載跑合，采用電火花跑合工藝，充分提升齒輪的接觸精度。

3.5 ?使用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行方式

該運(yùn)行方式是通過多臺(tái)電機(jī)組成港口皮帶輸送機(jī)，再與超越離合器、檢測(cè)裝置的結(jié)合使用，在皮帶輸送機(jī)運(yùn)行的過程中，如果檢測(cè)裝置在檢測(cè)到皮帶上承載貨物材料在重載的情況下，可以通過超越離合器同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)電機(jī)來帶動(dòng)皮帶輸送機(jī)，滿足重在貨物的運(yùn)輸要求;如果檢測(cè)裝置在檢測(cè)到皮帶上運(yùn)輸貨物在輕載的情況下，可以通過超越離合器減少運(yùn)行電機(jī)的數(shù)量，降低到滿足輕載貨物運(yùn)輸為止，這樣在保證能正常運(yùn)輸貨物的同時(shí)，還提升的皮帶輸送機(jī)的節(jié)能效率。在使用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的方式下，超越離合器設(shè)備極其關(guān)鍵，因?yàn)樵谒Φ艋蛲度腚妱?dòng)機(jī)時(shí)，需要靠超越離合器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，智能檢測(cè)器也是必備的設(shè)備，只有通過智能檢測(cè)器對(duì)皮帶上貨物量的檢測(cè)之后，超越離合器才能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果實(shí)施相應(yīng)的運(yùn)行策略，從而實(shí)現(xiàn)降低皮帶輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)的損耗，達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的目的。

4 ?結(jié)語

以港口皮帶傳輸機(jī)械設(shè)備中最常見的傳動(dòng)齒輪失效形式、失效致因、防止措施為導(dǎo)向，分析港口皮帶傳輸機(jī)械齒輪傳動(dòng)損壞原因，防范措施，潤(rùn)滑方法及潤(rùn)滑劑的正確使用，而探索正確使用齒輪機(jī)構(gòu)方法和安裝要求，希望這些探索能夠?qū)Ω劭跈C(jī)械工程技術(shù)人員在港口皮帶傳輸機(jī)械設(shè)施的使用中提供點(diǎn)滴啟發(fā)。相關(guān)工作人員應(yīng)針對(duì)其出現(xiàn)的故障問題采取合理的改進(jìn)技術(shù)，其操作人員也應(yīng)不斷提升自身的操作水平，嚴(yán)格遵照科學(xué)合理的安裝與維修方法，從而確保傳動(dòng)齒輪的正常運(yùn)行，在提升傳動(dòng)齒輪生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

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