工程机械减速机齿轮失效运用研究

发表时间:2021/1/4   来源:《科学与技术》2020年9月第26期   作者: 徐启盛
[导读] 在当前机械行业运行及发展中,对机械工程的质量要求逐渐提升,将工程机械项目运用在建设行业中
        徐启盛
        中航工程集成设备有限公司 101300
        摘要:在当前机械行业运行及发展中,对机械工程的质量要求逐渐提升,将工程机械项目运用在建设行业中,不仅可以提高机械工程的生产效率,而且也可以满足行业的可持续发展需求。但是,在工程机械减速机使用中,存在着齿轮失效的问题,如轮齿折断、齿面胶合等问题。若这些问题不能得到及时解决,会影响工程机械设备的使用的价值,而且也会为行业的发展带来限制。因此,伴随机械工程产业的运行,在减速机齿轮使用中,设备维护人员需要及时分析减速机齿轮失效的问题,通过失效处理方案的调整,细化工程机械减速机齿轮的运用方案,以满足行业的可持续发展需求。
关键词:机械减速机;齿轮失效;运用
引言
        对于工业生产活动而言,机械设备是一项非常关键的内容,而轴承和齿轮作为机械设备的重要组成部分,其能否正常运行,将会对机械设备的效用发挥造成直接的影响,但机械设备在长期运行当中,出现轴承及齿轮失效的情况是不可避免的,想要有效降低这些零部件失效的影响,还需要相关维护人员对失效的原因进行全面的了解,以此为基础,制定解决方案,才能确保机械设备的运行质量。
1机械齿轮
        机械齿轮主要是帮助工程项目传递物体,在具体的机械齿轮传动中,对齿轮的要求相对较高,也就是说,在具体的机械设备使用中,需要充分保证齿轮运转的平稳性,以提升机械设备的承载能力。在机械齿轮传动中,其特点如下:第一,传动效率高。根据机械齿轮的运行特点,其存在着传动效率高的特点,传动的效率可以达到99%的状态。第二,传动稳定。在机械齿轮使用中,齿轮的传动链及齿轮的传动比空间范围较小,有效节约了齿轮的占比及空间。第三,节约空间。在齿轮传动中,齿轮传动所需要的空间范围小,可以充分满足机械工程项目的设备使用需求。第四,机械传动设备的使用寿命长,工艺设备的做工精良,将其运用在具体的工程设备中,可以延长设备的使用寿命。
2机械传动齿轮失效常见问题
        2.1轮齿折断
        轮齿折断是齿轮常见的失效形式之一。在通常情况下,轮齿折断有以下两种情况:其一,疲劳断齿。轮齿在重复的交变应力作用下,由轮齿危险截面产生疲劳源,进而产生疲劳裂纹,裂纹不断扩展,直至剩余截面上的应力超过轮齿的极限应力,形成瞬时断齿;其二,过载断齿。如果负载过大会造成轮齿折断的现象,当轮齿在正常传动过程中,突然受到强大的冲击,超出轮齿的负载能力范围,或者是在制造、安装齿轮时,精度不够高,使得齿轮啮合区偏载,传动过程中受到过大冲击负荷后造成的齿轮折损或出现固定折损位置,并且有非常明显的断裂面。
        2.2齿面磨损的问题
        结合机械轮齿设备的运用特点,齿面磨损问题体现在以下几个方面:第一,在齿轮及运行中,当硬屑粒进入到齿面时,会出现磨粒磨损的问题,会降低齿轮机的使用效果;第二,当齿轮机表面遇到磨损的问题,会增加齿轮机的磨损程度,长期使用中会改变齿轮形状发生,从而出现噪声及振动问题,导致设备传动失效。第三,齿轮面磨损的情况下,当齿轮磨损超过原齿厚的10%时,会降低齿轮的使用寿命。第四,当齿轮受到塑性形变的影响,齿轮的机械设备会受到低速重载、频繁启动的影响,导致齿轮的齿面受到超过材料因素的影响,降低工程机械设备的使用效果。
        2.3齿面点蚀
        齿轮在传动的过程中,啮合面会产生循环接触应力,如果相啮合两齿轮齿面啮合不良,齿面局部过载,接触应力过高,循环偏载作用下齿面会出现麻点(面),这种失效即为齿面点蚀。齿轮的节圆部位所产生的摩擦与应力比其他部位要大,所以在这个部位出现的点蚀现象是较多的。齿轮在啮合过程中是滚动与滑动同时存在的,如果所接触的两个齿面产生滑动摩擦过大,则易导致齿轮点蚀的产生。

由于减速装置中主动小齿轮的啮合频率高于被动大齿轮,一般情况下主动小齿轮较早出现点蚀现象。主动小齿轮齿面上的点蚀坑有从节圆向上齿面方向扩展的趋势,而从动大齿轮则有远离节圆向齿根部扩展的趋势。
3工程机械减速机齿轮失效的优化策略
        3.1加强系统工作环境检查
        工程机械作业环境检查是预防故障的重要途径,通过全面仔细的检查,可以及时发现环境当中存在的影响液压传动系统稳定运行的因素。如当作业环境温度过高时,需要采取适当的降温设备来调控环境温度,使其能够符合工程机械的液压系统运行要求,提高系统散热效率。在工程机械正式运行前还需要做好场地清洁工作,提高运行环境条件水平。
        3.2健全维护保养工作制度
        针对公路工程机械设备当前维护保养工作中存在的缺乏统一监督管理工作平台、机械设备运行状态无法得到全面且及时反映的客观问题,应结合公路工程项目建设特点,构建一套健全的维护保养工作系统。整套系统运行期间应当严格遵循“养修并重,预防为主”的工作方针,严格落实定班保养、定期保养、巡回保养等工作制度,遵循各级保养规程执行维护保养技术方案,确保维护保养的工作水平,以降低机械设备运行故障,控制维护保养费用开支,促进经济效益水平的提升。
        3.3重视对电气系统的维护和保养
        电气系统对塔式起重机等大型施工设备的影响作用较大,是提高塔式起重机运行稳定性的重要因素。在进行电气系统的维护保养时,需做好电气系统的日常检查及保养工作,定期进行电器柜的清洗工作,保持电器柜的整洁和干燥,确保各元件的运行性能。需对断路器、各接触器及控制变压器进行仔细检查,一旦发现存在异常,需及时进行处理,使系统处于良好的运行状态。在进行断路器的检查过程中,可在电源切断的状态下进行手动检查,对断路器表面的灰尘及杂质进行清理,以保证断路器表面的绝缘性能。其次,做好电气系统的定期检查及保养,每周对限位装置、起升卷扬感测开关、电磁阀插头、防雨罩等各部位进行检查,一旦发现问题,应采取合理的方法进行处置,避免造成不必要的故障。如在进行限位装置的检查中,需确认灵敏度、高度限位、变幅上下限位及回转限位等。
        3.4强调齿轮的安装精度
        根据工程机械设备的使用状况,在减速机齿轮安装中,需要确定以下安装方案:第一,合理选择材料。在工程机械项目的减速机齿轮安装中,需要科学选择材料,根据设备材料的强度、韧性以及工艺特点等,总结选择齿轮材料,以增强工程机械齿轮的承载能力。如,在NiCr以及Ni-Cr-Mo的合金掺碳钢的材料选择中,其材料主要以钢材为主,并按照设备的工艺结构特点以及模数状态,增强齿轮的稳定性,并有效延长设备的使用寿命。第二,热处理技术。在工程机械减速机齿轮安装中,当采用热处理工艺时,可以更好的改善齿轮材质,而且也可以更好的提高设备材料硬度,避免齿轮面局部过载问题,增强齿轮路面的抗剥落能力。
结束语
        能够造成机械轴承和齿轮失效的因素有很多种,而机械轴承以及齿轮的失效会对机械的运行安全以及运行效率造成巨大的影响。因此,必须要对机械轴承和齿轮失效问题保持高度重视,在充分了解其失效原因的基础上,对各种解决方案进行科学的应用,从而为机械的平稳、高效运行提供支撑。
参考文献
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