关于机械传动齿轮失效问题的探讨

丁安民

摘    要：随着改革开放的不断推行，我国的港口发展也越来越迅速。港口机械的发展也有了很大的进步。在现代化的发展背景之下，其机械化的技术水平处于不断攀升的状态，企业对于港口机械设备的研发和建设力度也有所加强。当对大型船舶进行作业时，使用的是大吨位、大功率的机械，在此基础上对内部的组成部件在强度等级上存在更高的要求。作为传动部件的齿轮在受力增大的情况下，极易发生失效的现象，将会直接影响着港口机械的运行效率。因此，对于出现失效现象的原因进行科学化的研究，是具有重大意义的。

关键词：机械传动;齿轮失效问题;探讨

1  引言

在港口机械生产传动过程中，齿轮具备较为广泛的使用范围，其可以为任意两根轴之间传递动力，但齿轮也很容易发生失效问题，以致无法发挥设备的实际功能，严重影响了港口企业的安全高效运行。码头生产具备较高的安全性能要求，因此企业应科学设计机械传动齿轮，针对其失效问题采用合理的解决措施，优化制造与安装设计流程，以切实提升齿轮的工作效率，减少能源消耗。通过使用先进的机械传动齿轮技术，可以节能控制机械设备的运行模式，实现安全高效生产。

2  刍议皮带传输机械传动齿轮损坏原因

一般来说皮带传送机械传动齿轮损坏原因主要包括以下几个方面：第一，由不当的设计和选材造成。因为皮带机自身的特殊性，本身是在特殊环境作业，外在环境整体来说相对恶劣。受到上述情况的影响，机器的齿轮容易遭到损坏。就其根源来说是在选材过程中缺乏谨慎性。第二，由于热处理和加工制造的不完善导致。一些厂家对齿轮制作工程中的热处理等其他加工工艺不重视，因此无法符合最根本的齿轮性能。第三，操作不慎造成。某些港口的设备本身不符合特定的配置，在具体的操作工程中也没能谨慎的考虑所用的仪器。在这种情况下齿轮的安装就难以符合标准。

3  机械传动齿轮失效改进技术

3.1  重视齿轮加工的热处理环节和加工环节

传动齿轮在工作中要承受频繁性的磨损，因此需要从这方面入手实现齿轮性能的提高，高质量的热处理作业能够有效避免齿轮遭受频繁的磨损。在正常情况下，如果对传动齿轮进行优化的加工，就要实现道具和零件本身的改进，过高的粗糙度需要磨削工艺消除。另外技术人员也可以使用渗碳淬火的方式，实现各个流程的优化处理。让齿轮能够具备更高水平的硬度和韧度，实现各种工况性能的提升。喷丸强化的方式也能实现加工环节的改进，实现弯曲强度的提升和齿轮性能的优化。

3.2  正确的润滑剂

在齿轮啮合摩擦副间加入润滑剂，以降低摩擦、减轻磨损，提高齿轮使用寿命，降低摩擦损失。润滑的主要作用可减少摩擦系数，提高机械效率;减轻磨损，延长机械使用寿命;冷却和防尘、减震作用。但不同工况状态下的港口机械应选择不同种类的润滑剂，保证在齿轮啮合接触面形成一层具有足够压力的流体膜，以便将摩擦表面分割开来，减少摩擦力，提高机械效率。闭式齿轮传动的润滑方式有浸油润滑和喷油润滑两种，具体选择哪种润滑方式与齿轮的圆周速度有关：速度v>12m/s采用喷油润滑，速度v<12m/s采用浸油润滑;开式齿轮传动，因传动速度低，采用人工定期加油润滑方式。润滑剂的选择先根据齿轮的工况状态以及齿轮圆周速度确定润滑剂运动粘度，再以运动粘度选取润滑油牌号。不注重润滑方式的选择，不合理的润滑剂选取及盲目使用润滑剂都能造成了转动齿轮不能到达运用期限和寿命，加快了机械的淘汰速度。

3.2.1  结合工作实际情况使用

近几年来，随着皮带输送机械在港口的大量使用，工程技术人员通过在不同纬度、货种皮带输送机械设备中的齿轮传动中的不同使用状况、润滑地点、润滑方式、润滑剂种类、加注润滑剂量及周期进行准确记载，已摸索和总结出齿轮传动正确使用润滑剂的经验和规律，并能依据转动齿轮生产的规定进行维修计划的具体修订，满足现实齿轮传动润滑剂使用和变化，适时的调整润滑剂品种和剂量，确保齿轮传动顺利的进行。

3.2.2  润滑剂的科学管理和使用

机械出现问题，很多时候和润滑剂量和润滑品种使用的不当有关，所以要根据机械正常投入使用的标准把控润滑剂品种技术参数指标和控润滑剂使用剂量。一般情况下，使用正确的润滑剂品种和正常的润滑剂量时机械设备不会发生机械故障，齿轮基本不会失效。不符合技术标准的润滑油品种和不足润滑油的计量以及超周期的加注，都会导致机械设备出现故障的致因因素。

3.3  实现传动齿轮的正确安装

在安装传动齿轮时，要考慮其本身部件较多的特点。实现齿轮安装的准确性和精密性，这样齿轮在使用的过程中，就会体现出机械强度较高的优点。可以发现如今的企业在安装齿轮时大多使用喷丸强化的措施，这一措施明显的优化了齿轮的疲劳强度，实现了耐久极限的适度延长。齿面加工的重点是消除刀痕。在安装封闭齿轮时，要保证其内部具有优良的润滑度，与此同时严谨对待齿轮内部的漏油问题，有效避免这种情况的发生。安装完成之后还需要进行定期的检查。在安装之前保证选取的齿轮都是合格品。保证齿轮日后的工作效率，良好的安装效果，会让齿轮具有较高的负荷量和负载量。

3.4  加工工艺

技术人员在加工齿轮时应分开粗、精滚工序，先利用滚刀进行粗切，之后利用滚刀进行精切，确保滚刀的精度，在控制切齿深度时应采用百分表，确保误差控制在零位附近。齿形加工应达到9级精度，齿面粗糙也应达到设计要求，磨齿后应进行电抛光，提升表面的粗糙度，延长齿轮的使用寿命。在齿面修形以及齿形修缘过程中，应利用大圆弧齿根技术进行磨光、修圆，以切实提升齿轮的承载力，确保齿根应力集中，增大齿轮的弹性柔度。且硬齿面应采用磨削方法加工，多次热处理与切削加工齿胚。对于加工组装的减速器，在出厂前应完成加载跑合，采用电火花跑合工艺，充分提升齿轮的接触精度。

3.5  使用多电机驱动的运行方式

该运行方式是通过多台电机组成港口皮带输送机，再与超越离合器、检测装置的结合使用，在皮带输送机运行的过程中，如果检测装置在检测到皮带上承载货物材料在重载的情况下，可以通过超越离合器同时启动多个电机来带动皮带输送机，满足重在货物的运输要求;如果检测装置在检测到皮带上运输货物在轻载的情况下，可以通过超越离合器减少运行电机的数量，降低到满足轻载货物运输为止，这样在保证能正常运输货物的同时，还提升的皮带输送机的节能效率。在使用多电机驱动运行的方式下，超越离合器设备极其关键，因为在甩掉或投入电动机时，需要靠超越离合器来实现。当然，智能检测器也是必备的设备，只有通过智能检测器对皮带上货物量的检测之后，超越离合器才能根据检测结果实施相应的运行策略，从而实现降低皮带输送机电动机的损耗，达到节能优化的目的。

4  结语

以港口皮带传输机械设备中最常见的传动齿轮失效形式、失效致因、防止措施为导向，分析港口皮带传输机械齿轮传动损坏原因，防范措施，润滑方法及润滑剂的正确使用，而探索正确使用齿轮机构方法和安装要求，希望这些探索能够对港口机械工程技术人员在港口皮带传输机械设施的使用中提供点滴启发。相关工作人员应针对其出现的故障问题采取合理的改进技术，其操作人员也应不断提升自身的操作水平，严格遵照科学合理的安装与维修方法，从而确保传动齿轮的正常运行，在提升传动齿轮生产效率的基础上，增强企业的竞争实力。

参考文献：

[1] 张同戌，张德文，谢文宁.港口带式输送机节能改造的技术措施[J].水运科学研究，2011（1）.

[2] 李伟.皮带机跑偏的分析和防治措施分析[J].科技资讯，2011（12）.