時間:2022-10-09來源:內燃機與配件
結合工程項目的特點,對機械減速機的運行狀態(tài)進行分析,總結減速機齒輪失效原因,旨在通過各項影響因素的研究避免齒輪失效問題的出現,以更好的提高工程機械設備的使用效率,為行業(yè)的穩(wěn)步運行提供支持。
在當前機械行業(yè)運行及發(fā)展中,對機械工程的質量要求逐漸提升,將工程機械項目運用在建設行業(yè)中,不僅可以提高機械工程的生產效率,而且也可以滿足行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求。但是,在工程機械減速機使用中,存在著齒輪失效的問題,如輪齒折斷、齒面膠合等問題。若這些問題不能得到及時解決,會影響工程機械設備的使用的價值,而且也會為行業(yè)的發(fā)展帶來限制。因此,伴隨機械工程產業(yè)的運行,在減速機齒輪使用中,設備維護人員需要及時分析減速機齒輪失效的問題,通過失效處理方案的調整,細化工程機械減速機齒輪的運用方案,以滿足行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求。
一、 工程機械減速機齒輪
機械齒輪
機械齒輪主要是幫助工程項目傳遞物體,在具體的機械齒輪傳動中,對齒輪的要求相對較高,也就是說,在具體的機械設備使用中,需要充分保證齒輪運轉的平穩(wěn)性,以提升機械設備的承載能力。在機械齒輪傳動中,其特點如下:第一,傳動效率高。根據機械齒輪的運行特點, 其存在著傳動效率高的特點,傳動的效率可以達到 99% 的狀態(tài)。第二,傳動穩(wěn)定。在機械齒輪使用中,齒輪的傳動鏈及齒輪的傳動比空間范圍較小,有效節(jié)約了齒輪的占比及空間。第三,節(jié)約空間。在齒輪傳動中,齒輪傳動所需要的空間范圍小,可以充分滿足機械工程項目的設備使用需求。第四,機械傳動設備的使用壽命長,工藝設備的做工精良,將其運用在具體的工程設備中,可以延長設備的使用壽命。
齒輪傳動的類型
工程機械齒輪傳動類型包括:第一,按照齒輪裝置的特點,可以將其分為開式齒輪傳動、半開式齒輪傳動以及閉式齒輪傳動。對于不同的設備形式,不同傳動狀態(tài)存在差異:首先,在開式齒輪傳動中,設備一直暴露在外部環(huán)境下,容易出現磨損的問題;其次,在半開式齒輪傳動設備使用中,防護設備裝置相對簡單,而且,齒輪的潤滑狀態(tài)可以得到明顯的改善;最后,在閉式齒輪設備使用中,由于設備處于全部封閉的狀態(tài),其潤滑狀態(tài)良好,通常被運用在重要的工藝結構中。第二,按照齒輪使用狀態(tài)進行劃分,可以將其分為:首先,動力齒輪,主要以傳輸動力為主,通常被運用在高速重載以及低速重載傳動的環(huán)境下;其次,傳動齒輪主要以傳遞為核心,主要被運用在輕載高精度的傳動環(huán)境下。
材料選擇
齒輪機材料選擇中,首先,鍛鋼,在鍛鋼材料選擇中,若齒面硬度 HBS≤350,將其稱為軟齒面齒輪,這種材料主要使用 40Cr、35SiMn 等中碳鋼材料,通過熱處理工藝方法的選擇,進行切齒工序的協調。若選擇的齒面硬度在 40- 65HRC 之間,通過熱處理,可以避免輪齒變形問題的出現。其次,鑄鋼材料選擇中,通常會使用 ZG270-500 以及 ZG340-640 的鑄鋼材料,由于材料具有較強的耐磨性及強度,通過精確加工,可以降低大型輪齒的鍛造風險,提高設備調質處理的效果。最后,非金屬材料。對于一些對高速、 精度的要求不高的齒輪傳動設備,為了在使用中降低噪音問題,通常會選擇非金屬材料,由于其傳動的噪聲較小,將其稱之為無聲齒輪。
二、 工程機械減速機齒輪失效問題
輪齒折斷問題
在工程機械的減速機齒輪運行中,輪齒折斷問題主要體現在以下幾個方面:第一,過載折斷問題。通過對工程機械減速機使用狀況的分析,當齒面受到過大的荷載沖擊時,會增加齒輪應力,從而出現較為嚴重的過載段裂問題,這種現象通常被稱為短期過載。需要注意的是,當齒輪發(fā)生了過載折斷的問題,其整個段裂面呈現出放射的狀態(tài),放射的中心就是斷裂源。第二,疲勞斷裂問題。在工程機械減速機齒輪運行中,設備在循環(huán)荷載的作用下,齒輪根的彎曲應力相對集中,當機械設備超過了疲勞極限時,容易產生疲勞裂紋,從而增加齒輪折斷的可能。而且,在減速機長期、循環(huán)使用中,當遇到齒輪材料不當、加工精度低的問題,會降低齒輪的實際荷載,降低工程產業(yè)的實際使用效率。第三,隨機折斷問題,根據齒輪材料缺陷以及剝落的問題,當設備處于局部集中運行的狀態(tài),會發(fā)生局部折斷的問題。
齒面膠合問題
結合減速機齒輪的運行特點,在高速重載傳動的過程中,受到嚙合區(qū)溫度升高因素的影響,會使?jié)櫥湍て茐?,兩齒面金屬會直接粘結,齒面也會出現滑動問題,在齒輪較軟的情況下,會出現膠合問題。而且,在不同的齒輪設備運用中,膠合呈現出輕微膠合、中等膠合的狀態(tài),齒面膠合在不同的影響因素下會發(fā)生磨損以及傳動不穩(wěn)定的問題,無法滿足工程機械設備的高效使用需求。
齒面點蝕問題
在機械齒輪工作中,嚙合表面上的任意一點會產生相應的接觸應力,而且,齒面接觸力會超過材料極限應力,整體結構表面會出現輕微的疲勞裂紋現象,這種現象若不能及時控制,會降低齒輪機械設備的使用效果。而且,在裂縫擴展的情況下,點蝕問題會降低設備的承載效果,設備在沖擊及噪音的影響下,會出現輪齒折斷的問題。所以,在機械輪齒設備使用中,為了更好的增強設備的運用效率,需要將齒面點蝕作為重點,通過多樣化設備維護方案的落實,提高設備運用的穩(wěn)定性。
齒面磨損的問題
結合機械輪齒設備的運用特點,齒面磨損問題體現在以下幾個方面:第一,在齒輪及運行中,當硬屑粒進入到齒面時,會出現磨粒磨損的問題,會降低齒輪機的使用效果;第二,當齒輪機表面遇到磨損的問題,會增加齒輪機的磨損程度,長期使用中會改變齒輪形狀發(fā)生,從而出現噪聲及振動問題,導致設備傳動失效。第三,齒輪面磨損的情況下,當齒輪磨損超過原齒厚的 10%時,會降低齒 輪的使用壽命。第四,當齒輪受到塑性形變的影響,齒輪的機械設備會受到低速重載、頻繁啟動的影響,導致齒輪的齒面受到超過材料因素的影響,降低工程機械設備使用效果。
三、 工程機械減速機齒輪失效的優(yōu)化策略
強調齒輪的安裝精度
根據工程機械設備的使用狀況,在減速機齒輪安裝中,需要確定以下安裝方案:第一,合理選擇材料。在工程機械項目的減速機齒輪安裝中,需要科學選擇材料,根據設備材料的強度、韌性以及工藝特點等,總結選擇齒輪材料,以增強工程機械齒輪的承載能力。如,在 Ni-Cr 以及 Ni-Cr-Mo 的合金摻碳鋼的材料選擇中,其材料主要以鋼材為主,并按照設備的工藝結構特點以及模數狀態(tài),增強齒輪的穩(wěn)定性,并有效延長設備的使用壽命。第二,熱處理技術。在工程機械減速機齒輪安裝中,當采用熱處理工藝時,可以更好的改善齒輪材質,而且也可以更好的提高設備材料硬度,避免齒輪面局部過載問題,增強齒輪路面的抗剝落能力。第三,修復。在齒輪安裝中,為了保證材料的強度及硬度,需要按照磨光機整合需求,落實熱處理處理工藝,以更好的增強齒輪硬度及強度。
調節(jié)齒輪減速箱溫度
在機械齒輪運行中,不同類型中的設備結構存在差異,其中的減速箱作為重要的調節(jié)設備,在不同的工作環(huán)境下,會使齒輪減速箱的運行狀態(tài)發(fā)生改變,對于相關的設備操作人員,在具體的設備調整中,需要根據機械減速機齒輪的特點,控制減速箱的外部環(huán)境及工作溫度,避免溫度對機械設備造成的影響,提升齒輪的運行及調整效果。通常情況下,在輪齒減速箱的溫度調節(jié)中需要做到以下內容:第一,若設備維護人員忽視了對齒輪減速箱的溫度維護,會引發(fā)設備的機械故障,因此,在對減速機的外部工作溫度控制中,需要根據設備的運行狀態(tài),進行設備溫度的控制,如,在齒輪變速箱上安裝風扇或是散熱器,但是,由于設備工作環(huán)境的特殊性,需要利用空調對設備的外部環(huán)境進行協調,以提高機械減速機的運行效率,保證齒輪減速箱的穩(wěn)定運行。第二,應該注意的是,在齒輪減速設備的溫度調節(jié)及控制中,設備維護人員需要仔細分析齒輪減速箱對內部呼吸設備的影響,當遇到箱體溫度逐漸升高的問題,需要利用呼吸機調節(jié)箱體內外的空氣狀態(tài),并將設備溫度控制在合理的范圍內,使機械減速機齒輪處于正常運行狀態(tài)。
增強齒輪機的潤滑度
結合齒輪設備的運用特點,通過有效潤滑方案的落實,可以降低齒輪故障,因此,在有效潤滑方案調整中需要做到:第一,保證機械齒輪的合理潤滑,在機械設備使用中,通過良好潤滑的控制,可以降低設備零件的磨損程度,如,在低速傳動其使用中,通過黏度大潤滑油的使用,可以增強傳動設備的使用效果,而且也可以滿足機械減速機齒輪的運用需求。第二,定期更換潤滑油的過程中,可以避免油脂變速加快齒輪的磨損狀態(tài)。在齒輪機使用中,為了保證設備的潤滑度,需要在防止設備疲勞的角度出發(fā),通過供油量的科學控制,增強齒輪機使用的穩(wěn)定性。需要注意的是,在齒輪機供油量增加的情況下,會出現嚙合擠壓的問題,這種現象會在局部產生壓力,增大設備的接觸應力。而且,在潤滑油較多的情況下,高壓作用會增加裂縫數量,導致疲勞點擴展,因此,為了在齒輪機使用中,為了提升設備的使用效果,需要充分考慮供油量問題,以更好的提升齒輪機的潤滑性。第三,在減速機潤滑方案調節(jié)中,通過潤滑劑的科學運用,可以延長設備的使用壽命,避免重承載設備對減速機運行帶來限制,所以,在具體的機械設備使用中,應該采用強制潤滑的方法,使齒面以及軸承處于良好的運行狀態(tài),提高設備使用效。
四、 結束語
總而言之,在工業(yè)產業(yè)運行中,設備管理者為了提高機械輪齒設備的使用效率,在機械減速機齒輪設備維護及調整中,設備維護人員需要根據齒輪的運行特點,進行設備的管理及調整,以更好的提高機械設備的運用效果,滿足工業(yè)產業(yè)的設備管理需求。而且,在機械減速機齒輪使用中,設備維護管理者需要根據工程特點,確定具體的設備管理機制,通過輪齒的精確度安裝、輪齒減速機溫度的控制以及設備維護方案的落實等,提高機械減速機的使用效率,為行業(yè)的穩(wěn)步運行提供支持。
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