圓柱齒輪減速機(jī)齒輪的失效分析與預(yù)防措施分析

謝茜 林文輝 宋承平

摘要：隨著國(guó)家綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，一些先進(jìn)的制造機(jī)械不斷涌現(xiàn)市場(chǎng)。生產(chǎn)力的不斷提升帶動(dòng)了整個(gè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，大多數(shù)基礎(chǔ)設(shè)備和基礎(chǔ)零件隨著改革創(chuàng)新的腳步不斷被革新。但有一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)的零件卻不斷被升級(jí)，并且被越來(lái)越多的行業(yè)所使用，這就是圓柱齒輪減速機(jī)。圓柱齒輪減速機(jī)主要用于建筑、紡織、印刷、制藥等行業(yè)，現(xiàn)階段其使用類型也有很多。但隨著種類以及使用時(shí)間的增多，其導(dǎo)致圓柱齒輪減速機(jī)在使用階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)失效等安全問(wèn)題，本文將會(huì)對(duì)“圓柱齒輪減速機(jī)齒輪的失效分析與預(yù)防措施分析”展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：圓柱齒輪減速機(jī);齒輪的失效分析;預(yù)防措施分析

引言：

現(xiàn)階段生產(chǎn)力的不斷提升各行各業(yè)對(duì)生產(chǎn)時(shí)間以及生產(chǎn)效益的要求不斷提高，導(dǎo)致現(xiàn)在的生產(chǎn)商只注重于效率卻忽視了最該重視的安全問(wèn)題。圓柱齒輪減速機(jī)齒輪失效的問(wèn)題在生產(chǎn)生活中時(shí)有發(fā)生，輕則導(dǎo)致機(jī)器不能運(yùn)轉(zhuǎn)重則導(dǎo)致危害工作人員的生命安全。對(duì)于機(jī)器齒輪失效的問(wèn)題必須引起重視，不僅僅是簡(jiǎn)單對(duì)機(jī)器的檢查與測(cè)驗(yàn)，后期的保養(yǎng)與維修更應(yīng)跟上。

一、就現(xiàn)階段圓柱齒輪減速機(jī)齒輪失效問(wèn)題進(jìn)行細(xì)節(jié)分析

對(duì)于齒輪的失效問(wèn)題我們最先想到的就是生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的齒輪是否合格，有些黑心商家打著質(zhì)量全優(yōu)的旗號(hào)以市場(chǎng)上最低的價(jià)格將他們所生產(chǎn)的劣質(zhì)機(jī)器涌入市場(chǎng)中進(jìn)行售賣。對(duì)于這些劣質(zhì)機(jī)器從外表中很難發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，但買回去的時(shí)候問(wèn)題卻接二連三的發(fā)生。對(duì)于這些劣質(zhì)機(jī)器的生產(chǎn)，黑心商家往往從最細(xì)小且買家難以發(fā)現(xiàn)的地方下手那就是“齒輪”的裝配。齒輪看似細(xì)小但是內(nèi)涵的作用以及所需的零件卻并不簡(jiǎn)單，齒輪由很多零件組成且其中對(duì)于制造齒輪的材料要求也很高。有些制造商制造時(shí)對(duì)齒輪的誤差不重視，齒距誤差以及齒向誤差并不達(dá)到實(shí)際要求，對(duì)圓柱齒輪的裝配也不認(rèn)真，裝配時(shí)不細(xì)心，最后導(dǎo)致齒輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡。最后就是齒面的硬度過(guò)低導(dǎo)致減速機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)失效，據(jù)買家反映買回去的機(jī)器最先出現(xiàn)的問(wèn)題就是齒輪的齒輪珠掉落或是齒輪的質(zhì)量不合格，導(dǎo)致買家多次對(duì)齒輪進(jìn)行更換[1]。

在生產(chǎn)生活中經(jīng)對(duì)齒輪減速機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的使用以及后期維護(hù)的不及時(shí)，導(dǎo)致齒輪磨損嚴(yán)重且對(duì)齒輪不進(jìn)行更換最后導(dǎo)致齒輪珠掉落或齒輪軸生銹。對(duì)于齒輪失效的問(wèn)題人為的原因在其中占很大一部分，比如說(shuō)齒輪長(zhǎng)期不加潤(rùn)滑油、后期的保養(yǎng)跟不上、齒輪產(chǎn)生的磨損及腐蝕問(wèn)題不進(jìn)行維修等。使用過(guò)程中因?yàn)橐恍┶s時(shí)或是趕工等問(wèn)題對(duì)機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間使用且久用不停，長(zhǎng)時(shí)間的使用機(jī)器自身產(chǎn)生大量的熱量導(dǎo)致齒輪熱量過(guò)高加上齒輪的不停運(yùn)轉(zhuǎn)最后導(dǎo)致齒輪斷齒發(fā)生。齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后要加入潤(rùn)滑油，有些使用的人為了從其中能省下錢來(lái)就去購(gòu)買劣質(zhì)的潤(rùn)滑油或是有些人不懂購(gòu)買回的潤(rùn)滑油不合格，長(zhǎng)時(shí)間的使用劣質(zhì)潤(rùn)滑油導(dǎo)致齒輪生銹或是不運(yùn)轉(zhuǎn)最后發(fā)生失效問(wèn)題[2]。

對(duì)機(jī)器的長(zhǎng)時(shí)間使用，齒輪達(dá)到一定程度后齒面產(chǎn)生塑性變形。產(chǎn)生塑型變形的原因就是因?yàn)辇X輪的材料較軟且工作環(huán)境不同，齒輪的塑性變形會(huì)根據(jù)環(huán)境的濕度、溫度的變化而變化。有些車間長(zhǎng)時(shí)間潮濕且見(jiàn)不到陽(yáng)光導(dǎo)致齒輪處于潮濕狀態(tài)時(shí)間久了就會(huì)發(fā)生失效等安全問(wèn)題。

二、關(guān)于圓柱齒輪減速機(jī)齒輪失效問(wèn)題的預(yù)防措施

首先就是制造廠家對(duì)于制造出的產(chǎn)品要對(duì)應(yīng)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，所生產(chǎn)出的齒輪無(wú)論是誤差的分析還是齒輪硬度的高低都應(yīng)該嚴(yán)格把控。國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大查處力度，對(duì)市場(chǎng)中出現(xiàn)的圓柱齒輪減速機(jī)齒輪進(jìn)行相關(guān)調(diào)查與檢驗(yàn)。對(duì)于那些不合格機(jī)器的生產(chǎn)廠家應(yīng)加大處罰力度以起到警示作用，不給其它有投機(jī)取巧想法的廠商可乘之機(jī)。對(duì)于齒輪的制造廠商也應(yīng)加大審查力度要做到“蒼蠅老虎一起打”，特別是齒輪中的內(nèi)部零件包括齒輪軸、齒輪珠的質(zhì)量。預(yù)防的源頭就是工廠，只有工廠生產(chǎn)的機(jī)器合格后期的問(wèn)題才能更好的解決[3]。

在機(jī)器的使用過(guò)程中，機(jī)器的維修與保養(yǎng)應(yīng)該嚴(yán)格按照廠家所指示的要求。生產(chǎn)使用時(shí)不能圖一時(shí)方便私自對(duì)機(jī)器進(jìn)行整改與維修，因?yàn)闄C(jī)器的零部件是相關(guān)聯(lián)的有可能因?yàn)橐粋€(gè)零件的改變導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器的癱瘓或是損壞。機(jī)器以及齒輪后期的保養(yǎng)工作要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，特別是潤(rùn)滑油的質(zhì)量一定要選擇優(yōu)質(zhì)合格的潤(rùn)滑油，不能圖一時(shí)的省錢導(dǎo)致后期的危險(xiǎn)問(wèn)題發(fā)生。減速機(jī)整體機(jī)器的檢驗(yàn)也要定期進(jìn)行，對(duì)一些敏感的部件以及和齒輪有關(guān)的部件要勤檢修與更換。有些時(shí)候齒輪的失效與齒輪附近的零件損壞有很大關(guān)聯(lián)，所以對(duì)整機(jī)的檢查更應(yīng)該重視。

選擇齒輪時(shí)一定要選擇齒面硬度高的，齒面的硬度直接影響齒輪的使用壽命以及使用的安全性。機(jī)器的使用時(shí)間一定要合理安排不能長(zhǎng)時(shí)間疲勞使用，使用過(guò)程中機(jī)器的載重量一定要嚴(yán)格按照規(guī)定的載重要求進(jìn)行載重。如果齒輪長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載的話會(huì)導(dǎo)致齒輪斷齒，一旦齒輪斷齒輕則齒輪自己停止轉(zhuǎn)動(dòng)重則齒輪失效危及人身安全。關(guān)于防止齒輪折斷的措施最重要的就是增大齒根的圓角半徑，其次就是增大軸承以及支撐物的剛度，還可以對(duì)齒輪進(jìn)行物理上的加工。機(jī)器的長(zhǎng)時(shí)間使用一定要重視齒輪齒面的磨損情況以及齒面腐蝕、高溫下燒傷等情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)處理，在處理時(shí)將潤(rùn)滑層加大或是加厚以保證金屬零件之間的接觸面減小防止其產(chǎn)生大量摩擦[4]。

最后就是按時(shí)對(duì)齒輪進(jìn)行更換與保養(yǎng)，對(duì)齒輪保養(yǎng)時(shí)一定要進(jìn)行清洗，防止齒輪表面產(chǎn)生雜質(zhì)或是潤(rùn)滑油的遺留物長(zhǎng)時(shí)間不清洗?；瘜W(xué)成分的過(guò)量會(huì)對(duì)金屬材質(zhì)進(jìn)行腐蝕，所以一段時(shí)間后可以將齒輪更換成新的。保養(yǎng)機(jī)器后要將齒輪完整安裝好，不但要注意齒輪的中心是否對(duì)好還要注意齒輪的正反是否正確。盡量控制機(jī)器的使用環(huán)境，盡量做到環(huán)境通風(fēng)且有陽(yáng)光的照射。預(yù)防齒輪失效問(wèn)題的方法有很多其主要原因就是使用者需認(rèn)真操作與細(xì)心呵護(hù)，不僅是對(duì)齒輪的保養(yǎng)整個(gè)機(jī)器的保養(yǎng)都應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。有時(shí)候最容易忽視的細(xì)節(jié)就是安全問(wèn)題發(fā)生的最大原因，所以對(duì)齒輪失效的預(yù)防買家與賣家還有使用者都應(yīng)以己為任細(xì)心對(duì)待。

三、結(jié)束語(yǔ)

安全問(wèn)題無(wú)小事，無(wú)論是前期購(gòu)買時(shí)的檢查還是后期的更換維修都應(yīng)時(shí)刻注意安全問(wèn)題。對(duì)于齒輪的失效問(wèn)題不能只是片面的去考慮，往往有些安全問(wèn)題的緣由并不只是肉眼所看見(jiàn)的一點(diǎn)。安全生產(chǎn)更不能疲勞作業(yè)，人需要休息，機(jī)械同樣更需要休息。對(duì)于圓柱齒輪減速機(jī)齒輪的失效問(wèn)題各大生產(chǎn)廠家更應(yīng)時(shí)刻注意，對(duì)于齒輪的生產(chǎn)要以國(guó)家規(guī)定為準(zhǔn)，生產(chǎn)出的齒輪不僅要達(dá)標(biāo)更應(yīng)保證質(zhì)量。后期對(duì)齒輪的基本維護(hù)也應(yīng)按時(shí)進(jìn)行，不能因?yàn)椴槐匾脑驅(qū)е虏槐匾陌踩珕?wèn)題。隨著生活水平的日益提升，圓柱齒輪減速機(jī)的運(yùn)用會(huì)越來(lái)越廣泛，各大廠商應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)機(jī)器的創(chuàng)新，為購(gòu)買者提供安全可靠的機(jī)器以及優(yōu)秀的齒輪配件。

參考文獻(xiàn)：

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[3]?? 于海旭.齒輪疲勞失效分析與工藝參數(shù)優(yōu)化[J].失效分析與預(yù)防，2018（3）：189-195.

[4]?? 盛偉，馮占榮，王利霞，等.小輪為螺旋齒線圓柱齒輪的面齒輪數(shù)學(xué)模型[J].機(jī)械工程師，2019，332（02）：7-11.

作者簡(jiǎn)介：

第一作者，姓名：謝茜1990.5.28性別：女民族：漢族籍貫：四川省武勝縣職務(wù)：教師學(xué)歷：本科單位：攀枝花市華森職業(yè)學(xué)校研究方向：機(jī)械……

第二作者，林文輝男漢福建省漳州市東山縣探石村無(wú) 碩士研究生玻璃材料單位：攀枝花市華森職業(yè)學(xué)校

第三作者，姓名（出生年月日—）宋承平，1972.10.14性別：男民族：漢籍貫：四川米易職務(wù)/ 職稱：學(xué)歷：本科單位：攀枝花市華森職業(yè)學(xué)校