煤礦機械傳動(dòng)齒輪失效問(wèn)題及處理論文

　　摘要：煤礦工作一般都是比較嚴謹和危險的工作，煤礦機械故障不僅影響著(zhù)工程的進(jìn)度，降低生產(chǎn)效率，也影響著(zhù)施工人員的生命安全，而傳動(dòng)齒輪的失效問(wèn)題是煤礦機械最為常見(jiàn)的問(wèn)題，所以加強對傳動(dòng)齒輪失效問(wèn)題的研究具有重要的意義，文章先分析傳動(dòng)齒輪失效的表現形式，進(jìn)而探索出現這些問(wèn)題的原因，最后經(jīng)過(guò)研究得出避免傳動(dòng)齒輪失效的有效措施。

　　關(guān)鍵詞：煤礦機械；傳動(dòng)齒輪；失效；有效措施

　　在煤礦產(chǎn)業(yè)中，傳動(dòng)齒輪應用非常廣泛，是煤礦機械的一個(gè)重要組成部分，但是煤礦的運輸重量一般都很大，在施工過(guò)程中，很容易導致超重現象，長(cháng)時(shí)間高強度的工作就會(huì )導致傳動(dòng)齒輪出現問(wèn)題，導致機器癱瘓，影響煤礦的施工作業(yè)，降低生產(chǎn)效率，甚至造成安全隱患。

　　1傳動(dòng)齒輪的工作環(huán)境及工作特點(diǎn)

　　煤礦的生產(chǎn)作業(yè)一般都是在礦井中進(jìn)行的，傳動(dòng)齒輪的工作環(huán)境大多都是在地下進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，井下的環(huán)境比較復雜惡劣，所以傳動(dòng)齒輪要適應井下復雜的結構情況，因此相對而言傳動(dòng)結構也復雜一點(diǎn)。由于煤礦是重型產(chǎn)業(yè)，要求傳動(dòng)齒輪具有比較高的承載能力和性能，礦井一般空間不是很大，所以傳動(dòng)齒輪還要滿(mǎn)足體積小，抗沖擊能力強等特點(diǎn)，傳動(dòng)要求高效率，盡量減少過(guò)程中能量的損失。

　　2傳動(dòng)齒輪失效的表現形式

　　2.1傳動(dòng)齒輪磨損失效

　　磨損的程度分為很多種，一般分為：正常的磨損、中度磨損、破壞性磨損、磨料性磨損以及腐蝕性磨損等。一般性的磨損不會(huì )對齒輪的傳動(dòng)造成重大的影響，比如正常的磨損，這是齒輪傳動(dòng)過(guò)程中必然存在的，在齒輪的使用壽命中，不會(huì )造成齒輪失效，這個(gè)磨損是經(jīng)過(guò)時(shí)間慢慢磨損的，不影響齒輪的正常轉動(dòng)；對于中度磨損，這個(gè)要比正常的磨損速度快一點(diǎn)，在齒輪傳動(dòng)工作的過(guò)程中，可能會(huì )發(fā)出噪音，由于磨損的程度比較大，損失機械能，會(huì )降低齒輪工作的效率；破壞性磨損，這個(gè)磨損的程度就很大了，齒輪表面會(huì )形成嚴重的損傷，嚴重影響傳動(dòng)齒輪工作的效率，破壞了齒輪的結構，大大縮短齒輪的使用壽命；磨料性磨損是指在齒輪中間進(jìn)入了一些顆粒，增大了齒輪間的摩擦系數，摩擦力增大，加速了齒輪的磨損，可能會(huì )出現齒輪停止轉動(dòng)的現象；腐蝕性磨損就是在齒輪轉動(dòng)的過(guò)程中與周?chē)�的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的反應，發(fā)生了齒輪表面的腐蝕，嚴重影響齒輪的工作效率。

　　2.2傳動(dòng)齒輪疲勞失效

　　在加工過(guò)程中，齒輪的表面肯定存在初始裂紋，加之傳動(dòng)齒輪工作的過(guò)程中應力的反復作用下，造成材料的疲勞，當作用的應力超出了材料的疲勞極限時(shí)，裂紋就會(huì )延伸擴張，加速齒輪的損壞，出現齒輪失效。

　　2.3傳動(dòng)齒輪膠合失效

　　齒輪的轉動(dòng)需要潤滑油的幫助，在強重力作用下，齒輪間的潤滑油不能及時(shí)的補充，造成兩個(gè)齒輪接觸面的油膜擠破，兩個(gè)金屬齒輪直接接觸在一起，在高速運轉的情況下，溫度上升，可能造成齒輪的膠合，出現失效。

　　2.4傳動(dòng)齒輪斷裂失效

　　齒輪的斷裂意味著(zhù)徹底不能工作，斷裂分為疲勞斷裂，高負荷斷裂以及淬性斷裂等。疲勞斷裂就是齒輪在彎曲應力的反復作用下，出現裂痕，當應力超出了齒輪的疲勞極限時(shí)，裂痕繼續擴張，導致斷裂；高負荷斷裂是指在高強度的作業(yè)狀態(tài)下，負荷已經(jīng)超出了齒輪的額定負荷導致的破壞性斷裂，或者由于腐蝕使得齒輪部分點(diǎn)出現點(diǎn)蝕，導致斷裂等；淬性斷裂是指傳動(dòng)齒輪經(jīng)過(guò)熱處理時(shí)產(chǎn)生了過(guò)大的內應力，產(chǎn)生裂紋，外界的壓應力與彎曲應力的作用下，產(chǎn)生疲勞，當超過(guò)它的疲勞極限時(shí)就會(huì )促使裂紋延伸，導致淬性斷裂，這種斷裂的特點(diǎn)就是初始斷裂的部位顏色會(huì )有點(diǎn)深，這是氧化的結果。

　　3傳動(dòng)齒輪出現失效的具體原因

　　設計階段：由于齒輪工作環(huán)境的特殊性，決定了煤礦機械齒輪設計的特殊性，在設計階段，可能忽視了傳動(dòng)齒輪在礦井工作的特殊性，按照傳統的設計來(lái)設計煤礦機械傳動(dòng)齒輪，造成傳動(dòng)齒輪不能滿(mǎn)足礦井下高強度，環(huán)境復雜的要求，達不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求，這是導致傳動(dòng)齒輪失效的自身原因之一。齒輪的制造加工階段：即使齒輪的設計沒(méi)有問(wèn)題，若在制造加工方面不合格，齒輪一樣會(huì )失效，如果質(zhì)量把控不嚴格，鍛造時(shí)化學(xué)成分超標或者化學(xué)成分有殘留，降低了齒輪的性能，不能滿(mǎn)足工作的需要。例如：在加工過(guò)程中C的含量超標，就會(huì )增加齒輪的脆性，容易發(fā)生斷裂，造成失效。齒輪的安裝使用階段：不正確的安裝方式同樣會(huì )導致傳動(dòng)齒輪的失效，安裝的位置出現偏差，影響整個(gè)傳動(dòng)齒輪的安全，同時(shí)，傳動(dòng)齒輪的工作需要潤滑油的不斷補充，一旦缺少潤滑油就會(huì )增大摩擦力，降低齒輪工作的效率，增加磨損，導致傳動(dòng)齒輪的失效。

　　4避免傳動(dòng)齒輪失效的有效措施

　　根據上述傳動(dòng)齒輪出現時(shí)效的形式和失效的原因，制定防止傳動(dòng)齒輪失效的有效措施，避免失效問(wèn)題的出現。

　　4.1齒輪設計階段控制

　　設計階段要充分的對煤礦齒輪的工作環(huán)境進(jìn)行研究考察，只有充分了解齒輪的工作環(huán)境和工作性能的需要，才能對齒輪提出合理化的設計。根據煤礦齒輪工作的特殊性，優(yōu)化齒輪的設計方案，滿(mǎn)足齒輪抗沖擊力、耐疲勞性以及承載力的要求，進(jìn)行精確的計算，在符合國家標準的前提下，選擇適合煤礦特殊工作的材料，尤其是鋼材的選用尤為重要，這直接影響著(zhù)齒輪的強度，最好經(jīng)過(guò)研究確定選材，確定潤滑油等，以免后期工作出現漏洞。

　　4.2齒輪工藝制造階段控制

　　選材好工藝也好才能保證傳動(dòng)齒輪的質(zhì)量，要嚴格控制齒輪制造過(guò)程中的質(zhì)量，改善制造工藝，提高工藝質(zhì)量。傳動(dòng)齒輪的表面不能過(guò)于光滑，研究表明，表面略微粗糙的齒輪要比表面光滑的齒輪使用壽命更長(cháng)，這個(gè)粗糙度應該根據實(shí)驗來(lái)確定，合理的控制粗糙度，將齒輪的性能提升到最佳狀態(tài)。

　　4.3齒輪安裝階段控制

　　齒輪的安裝看起來(lái)很簡(jiǎn)單，其實(shí)有比較高的要求，對于傳動(dòng)齒輪的平衡度、垂直度都是有要求的，而且這個(gè)標準還很?chē)栏�，稍微有一點(diǎn)偏差就會(huì )影響整體的性能，所以，在安裝階段應該有專(zhuān)業(yè)人士來(lái)進(jìn)行指導，運用專(zhuān)業(yè)的工具輔助安裝，最大限度的減少齒輪間的摩擦，降低損耗，提高工作效率，延長(cháng)使用壽命。

　　4.4齒輪使用及維護階段控制

　　在傳動(dòng)齒輪的使用過(guò)程中，應盡量不要超過(guò)傳動(dòng)齒輪的額定負荷量，潤滑油也要及時(shí)補充，保證傳動(dòng)齒輪是在潤滑油的輔助下工作，此外，潤滑油不能摻入雜質(zhì)，保持純凈，雜質(zhì)進(jìn)入齒輪間會(huì )增大摩擦系數，影響齒輪的正常工作。設備的使用過(guò)程中應該定期維護保養，并檢查傳動(dòng)齒輪，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并處理問(wèn)題，對于可能發(fā)生的問(wèn)題做到及早預防，防患于未然，防止出現傳動(dòng)齒輪的失效問(wèn)題。

　　5結束語(yǔ)

　　煤礦產(chǎn)業(yè)是我國比較重要的一部分，煤礦的產(chǎn)量決定于煤礦機械的工作效率，影響著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，傳動(dòng)齒輪在煤礦機械中發(fā)揮著(zhù)重要的作用，保證傳動(dòng)齒輪的正常工作是保證煤礦機械正常工作的重要前提，傳動(dòng)齒輪失效是齒輪常見(jiàn)的問(wèn)題，我們必須對其進(jìn)行研究，找到避免失效的有效措施，每個(gè)階段嚴格把關(guān)，將失效概率降到最低，提高生產(chǎn)效率。

　　參考文獻

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