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機械傳動論文范文

時間:2023-03-17 18:08:34

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機械傳動論文

第1篇

機械設(shè)備是工業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)施,用其取代人工參與生產(chǎn)活動具有實用性特點,幫助企業(yè)解決高難度生產(chǎn)操作任務(wù)。隨著工業(yè)生產(chǎn)與制造規(guī)模擴大化,機械設(shè)備工作期間產(chǎn)生的能耗系數(shù)越來越大,這與機械傳動系統(tǒng)效能存在直接關(guān)系。對機械傳動產(chǎn)生影響的主要因素有:(1)結(jié)構(gòu)因素。當前,機械設(shè)備已廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域,在工業(yè)制造與生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用,自動化控制系統(tǒng)是主要模式。不同機械設(shè)備對內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求不一樣,機械傳動能耗系數(shù)過大,很大一部分原因是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理,機械零部件配合系數(shù)低,導(dǎo)致整臺設(shè)備運行速率地下。機械傳動有帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等不同方式,若傳動結(jié)合組合不科學(xué)則會影響工作效率。(2)操作因素。實際應(yīng)用階段,操作人員掌控設(shè)備方法不標準,容易造成機械零部件損耗過大,傳動系統(tǒng)運行帶來的能耗量過大。例如,數(shù)控機床操作人員對主軸控制不穩(wěn)定,傳動部件啟動后出現(xiàn)磨損,整臺機床工作效能將受到很大的影響。對于手動機械來說,人工操作水平直接決定機械傳動作業(yè)效率,一旦出現(xiàn)失誤則會增大能耗系數(shù)。(3)保養(yǎng)因素。除了日常使用外,后期保養(yǎng)對機械系統(tǒng)功能也有很大的影響,也是降低系統(tǒng)能耗系數(shù)的一大原因。機械化工程普及背景下,機械設(shè)備取代人工操作是必然趨勢,長期依賴機械設(shè)備也導(dǎo)致荷載量大增、故障率提高、維修次數(shù)增多。而后期保養(yǎng)措施不當將增加傳動系統(tǒng)的能耗指標,對人員及設(shè)備安全構(gòu)成威脅。

2機械傳動系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計方法

機械傳動系統(tǒng)是機械系統(tǒng)的核心構(gòu)成,傳動機構(gòu)的工作效率對整個機械設(shè)備運行有直接性影響。為了順序現(xiàn)代機械工程改造要求,必須要提出切實可行的節(jié)能設(shè)計改造方案,維持機械工程運行速率的穩(wěn)定性。結(jié)合常見的機械傳動方式,其節(jié)能設(shè)計改造方法:(1)齒輪傳動。齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來傳遞動力的,齒輪傳動節(jié)能設(shè)計的要點是保證齒輪瞬時角速度比始終保持穩(wěn)定。定軸齒輪系在工作時所有齒輪的回轉(zhuǎn)軸線固定不變。設(shè)計人員可根據(jù)齒輪傳動類型詳細設(shè)計,以最優(yōu)齒輪組合方式執(zhí)行傳動工作。例如,從零部件耗損率控制角度考慮,設(shè)計改造時可按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動、空間運動,再將其分為平面齒輪傳動、空間齒輪傳動,選擇最高效的方式作為機械設(shè)備動力來源,減少了齒輪嚙合磨損。(2)蝸輪蝸桿傳動。渦輪蝸桿傳動效率偏低,且零部件磨損較大,長時間運行會出現(xiàn)不同程度的故障問題,阻礙了機械設(shè)備的穩(wěn)步運行。在節(jié)能改造設(shè)計中,可用專用工具安裝或拆卸,禁止用錘子敲擊減速機部件;根據(jù)公差配合要求裝配蝸輪輸出軸;嚴格采用原廠配備的齒輪和蝸輪蝸桿進行成對更換;在空心軸上涂紅丹油或防粘劑,防止配合面積垢和過度磨損產(chǎn)生的生銹。(3)帶傳動。機械設(shè)備選用帶傳動系統(tǒng)具有安裝便捷、易操控等特點,但是帶傳動長時間處于高速、高溫旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,易容易出現(xiàn)斷裂、耗損等問題。節(jié)能設(shè)計中,需對主動輪、從動輪、環(huán)形帶等進行優(yōu)化設(shè)計,進而提高傳動機構(gòu)的穩(wěn)定性。(4)鏈傳動。鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和環(huán)形鏈條組成,環(huán)形鏈條作為中間撓性件裝在平行軸上,動力和運動的傳遞依靠鏈輪輪齒與鏈條的嚙合動作完成。一般來說,鏈傳動節(jié)能設(shè)計與改造需注意鏈條、鏈輪的高效搭配。例如,鏈傳動工作時,為了便于鏈條聯(lián)成環(huán)形時內(nèi)、外鏈板正好相接,鏈接數(shù)一般取偶數(shù);為了便于鏈接的嚙合,鏈輪軸面齒形兩側(cè)應(yīng)設(shè)計成圓弧狀;鏈傳動接頭處需要用開口銷或彈簧夾夾緊。鏈傳動節(jié)能設(shè)計要考慮傳動機構(gòu)形式,合理控制小鏈齒輪數(shù)量,小鏈齒輪數(shù)盡量多一些。

3機械傳動系統(tǒng)防護設(shè)計

機械工程快速發(fā)展趨勢下,人們對機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組合形式展開深入研究,如何在滿足機械系統(tǒng)工作性能前提下,通過優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)節(jié)能化控制,這是現(xiàn)代機械科技改造的先進趨勢。機械傳動系統(tǒng)防護也是節(jié)能改造設(shè)計的一部分內(nèi)容,可綜合防范機械故障發(fā)生帶來的異常損耗。(1)齒輪傳動。傳動系統(tǒng)是機械設(shè)備的核心部分,能夠為整臺裝備提供足夠的動力來源,維持內(nèi)部元器件持續(xù)運轉(zhuǎn)。為了保證傳動系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性,避免傳動系統(tǒng)零部件產(chǎn)生異常工況造成的危險事故,齒輪傳動機構(gòu)必須安裝全封閉的防護裝置。(2)皮帶傳動。動力是維持一切機器設(shè)備運行的基本條件,傳動系統(tǒng)是機械設(shè)備創(chuàng)造動力的根源。皮帶傳動裝置可以采用全封閉型防護裝置或帶有金屬骨架的防護網(wǎng),也可以采用防護欄桿,從而保證皮帶傳動的耐用性和連續(xù)性。(3)聯(lián)軸器。除了對機械設(shè)備直接性的改造設(shè)計,還要注重設(shè)備使用后期的綜合養(yǎng)護,才可不斷延長設(shè)備的使用壽命。聯(lián)軸器需要加裝防護罩,確保其在工作時不被破壞,從而延長使用壽命,比如Ω型防護罩;安全聯(lián)軸器可以保證其在工作時沒有突出的部分,確保聯(lián)軸器的工作安全。

4結(jié)束語

第2篇

鏈傳動這部分的教學(xué)目標應(yīng)該是:學(xué)生掌握鏈傳動的優(yōu)缺點、應(yīng)用范圍、常見類型、套筒滾子鏈和套筒鏈的結(jié)構(gòu)構(gòu)成;掌握鏈傳動速度不均勻性產(chǎn)生的原因、傳動比計算方法、動載荷產(chǎn)生的原因;掌握鏈傳動工作拉力、離心拉力、垂度拉力及軸上載荷的計算方法;掌握鏈傳動主要參數(shù)的確定方法、參數(shù)大小對性能的影響過程;掌握鏈傳動的設(shè)計過程和步驟;弄清鏈輪的結(jié)構(gòu)特點、鏈傳動的空間布置方法、方法、張緊方法;了解齒形鏈的設(shè)計方法。根據(jù)上述教學(xué)目標,筆者構(gòu)建了鏈傳動設(shè)計部分的教學(xué)邏輯:1.講解鏈傳動的優(yōu)缺點。應(yīng)明確鏈傳動的優(yōu)缺點是通過與皮帶傳動和齒輪傳動相比較而得出的,鏈傳動是典型的介于皮帶傳動和齒輪傳動之間的一種傳動形式;2.講解鏈傳動的結(jié)構(gòu)構(gòu)成特點。鏈的類型有三種,即傳動鏈、起重鏈、曳引鏈三種。最常用的是傳動鏈,傳動鏈主要用來傳遞動力,傳動鏈又可分為套筒鏈、套筒滾子鏈(簡稱滾子鏈)、齒形鏈和成型鏈。滾子鏈是最為常用的一種傳動鏈,講解其結(jié)構(gòu)時要結(jié)合結(jié)構(gòu)示意圖進行講解,并說明每一部分的功能;3.講解鏈輪的結(jié)構(gòu)。這里要分成滾子鏈鏈輪和齒形鏈鏈輪兩種鏈輪來講解。要結(jié)合鏈輪的結(jié)構(gòu)圖,說明滾子鏈輪的齒形為什么是“三圓弧一直線”結(jié)構(gòu),齒形鏈鏈輪為什么要做成直邊的齒形,說清楚鏈輪的幾個主要結(jié)構(gòu)參數(shù),以及如何計算這些幾何參數(shù),說清楚鏈和鏈輪的常用材料是什么;4.講解鏈傳動的運動特性。這部分要通過示意圖和公式推導(dǎo),證明鏈傳動時為何會產(chǎn)生速度的變化、為何會產(chǎn)生加速度、為何會產(chǎn)生沖擊載荷,以及這些參數(shù)的計算表達,進而揭示鏈傳動規(guī)律性變化的運動特性本質(zhì);5.講解鏈傳動的受力分析。受力分析要結(jié)合前面的運動分析及前面的皮帶傳動的有關(guān)公式推導(dǎo)過程進行講解,結(jié)合示意圖,說清楚工作拉力、離心拉力、垂度拉力的產(chǎn)生原因及公式計算方法;6.講解傳動鏈的傳動失效形式。這部分要結(jié)合鏈傳動的過程中,各元件的運動方式、受力分析進行講解,指出影響每一種失效形式的因素有哪些及如何影響;7.講解功率曲線及鏈傳動選型方法。這部分要結(jié)合鏈傳動的失效形式進行講解,說明功率曲線的由來,如何根據(jù)功率曲線進行實際選型,以及如何進行鏈傳動的靜強度計算;8.講解鏈傳動設(shè)計步驟。設(shè)計步驟其實就是最為重要的設(shè)計思想,是實際設(shè)計過程需要遵守的設(shè)計流程。這部分的講解可以結(jié)合一個設(shè)計題目進行講解,通過設(shè)計過程,讓學(xué)生弄懂鏈傳動的設(shè)計步驟。這部分的教學(xué)還要告訴學(xué)生如何選擇諸如鏈輪齒數(shù)、傳動比、鏈節(jié)距、中心距、鏈節(jié)數(shù)等參數(shù),說明這些參數(shù)的數(shù)值過大或過小會產(chǎn)生什么樣的性能影響;9.講解鏈傳動的布置和張緊。這部分要說明為什么鏈傳動與帶傳動的布置方法會有所區(qū)別,講清楚鏈傳動的張緊意義與皮帶傳動的區(qū)別,講解張緊方法及注意事項。按照上述的教學(xué)邏輯,教師將可以實現(xiàn)知識點上的教學(xué)連續(xù)性和相互關(guān)聯(lián)性,便于實施層層遞進的教學(xué)過程,方便學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握。

二、鏈傳動設(shè)計部分幾個重點內(nèi)容的教學(xué)方法

鏈傳動的教學(xué)內(nèi)容雖然很多,但關(guān)鍵是要抓住最為關(guān)鍵的幾部分,其他部分難度不大,可望迎刃而解。鏈傳動這部分的教學(xué)難點和重點包括:鏈傳動的運動特性、鏈傳動的受力及失效形式、鏈傳動的結(jié)構(gòu)與參數(shù)選擇。為了提高上述幾個難點部分的教學(xué)效果,筆者采用了以下的教學(xué)方法。

(一)結(jié)合示意圖和公式推導(dǎo)深入分析鏈傳動的運動特性講解過程中先結(jié)合鏈傳動的動畫,讓學(xué)生看清楚,鏈傳動是如何工作的。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合圖2進行講解。從圖2可以看出,當鏈繞在鏈輪上時,這一段鏈條將曲折成正多邊形的一部分。因此鏈傳動的運動情況和繞在多邊形輪子上的帶傳動很相似,邊長相當于鏈節(jié)距p,邊數(shù)相當于鏈輪齒數(shù)z。輪子每轉(zhuǎn)一周,帶子轉(zhuǎn)過的長度應(yīng)為np,當兩鏈輪轉(zhuǎn)速分別為n2和n3時,存在關(guān)系式。

(二)結(jié)合公式推導(dǎo)講解鏈傳動的受力及失效形式講解鏈傳動的受力分析時,應(yīng)結(jié)合皮帶傳動的受力分析講解。首先要說明鏈傳動與皮帶傳動的不同在于,鏈傳動是一種嚙合傳動,它不是靠摩擦力實現(xiàn)動力傳遞的。因此,它的工作拉力可以直接應(yīng)用功率P(kW)和鏈速ν(m/s)進行計算。計算公式為。和皮帶傳動一樣,鏈傳動也存在離心拉力,計算方法與皮帶傳動的離心拉力完全一樣,離心拉力Fc的大小取決于每米鏈長的質(zhì)量q和鏈速ν,可以用下面的方程進行計算。和皮帶傳動不同的是,鏈傳動由于不需要很大的張緊力,所以松邊一般會有比較大的垂度,加之鏈的質(zhì)量較大,會產(chǎn)生垂度拉力Ff。這一定要結(jié)合圖3進行講解。可以看出,這個力學(xué)模型是一個高度簡化的處理方法,將鉸接的鏈節(jié)看作一個剛體,從中間對稱斷開,而將鏈與鏈輪嚙合處看作是自由鉸接點,采用力矩平衡的方法建立力學(xué)平衡關(guān)系,并推導(dǎo)出垂度拉力的計算公式。該力學(xué)平衡關(guān)系。

(三)深入分析鏈傳動的參數(shù)選擇及確定方法這部分的講解要結(jié)合鏈傳動的設(shè)計步驟進行。一般來說,設(shè)計滾子鏈時的原始數(shù)據(jù)為:傳動的功率、小鏈輪和大鏈輪的轉(zhuǎn)速(或傳動比)、原動機種類、載荷性質(zhì)及傳動用途等。設(shè)計步驟可以歸納為:選擇鏈輪齒數(shù)z1、z2,確定傳動比i,確定鏈傳動的型號,確定鏈節(jié)距,確定中心距和鏈長,鏈速和鏈輪的極限轉(zhuǎn)速,計算鏈傳動作用在軸上的力FQ等7個環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)說到底就是確定有關(guān)參數(shù)。在講解選擇大小鏈輪齒數(shù)時,關(guān)鍵是小鏈輪齒數(shù)的選擇,大鏈輪齒數(shù)根據(jù)傳動比自然就同時產(chǎn)生了。要說清楚小鏈輪齒數(shù)對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大的影響,鏈輪齒數(shù)不宜過多或過少。過少時:1.增加傳動的不均勻性和動載荷;2.增加鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角,從而增大功率消耗;3.增加鉸鏈承壓面間的壓強(因齒數(shù)少時,鏈輪直徑小,鏈的工作拉力將增加),從而加速鉸鏈磨損等;4.增加鏈傳動的圓周力,從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。可以看出,若Δp不變(磨損量一定),則鏈輪齒數(shù)愈多,分度圓直徑的增量Δd就愈大,所以鏈節(jié)愈向外移,鏈從鏈輪上脫落下來的可能性也就愈大,鏈的使用期限也就愈短。因此,鏈輪最多齒數(shù)限制。在講解傳動比的確定方法時,說明鏈傳動的傳動比一般i≤8,推薦i=2~3.5,在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到10(個別情況可到15)。要說清楚傳動比過大和過小會產(chǎn)生什么樣的問題。比如傳動比過大,則鏈包在小鏈輪上的包角過小,嚙合的齒數(shù)太少,這將加速輪齒的磨損,容易出現(xiàn)跳齒,破壞正常嚙合,但傳動比過小則會使得傳動的變速效果降低。設(shè)計時如何最終確定合適的傳動比,一定要綜合考慮。鏈傳動的型號確定很簡單,就是根據(jù)額定功率和小鏈輪的轉(zhuǎn)速-功率曲線即可確定。但在確定過程中,教師一定要告訴學(xué)生,確定的型號并不是唯一的,可以根據(jù)自己面對的實際設(shè)計要求進行一定的調(diào)整。比如說,如果動載荷不是一個關(guān)鍵的問題,希望鏈傳動的鏈條數(shù)少一些,可以選擇上一級大型號的鏈傳動;如果希望鏈的動載荷小一些,可以選擇低一級的鏈傳動型號。當然,這時可能需要采用多排鏈傳動。從而讓學(xué)生掌握如何靈活地在應(yīng)用中選擇鏈傳動型號。鏈節(jié)距是鏈傳動十分重要的參數(shù)。在講解過程中,教師要告訴學(xué)生,鏈節(jié)距越大,鏈和鏈輪齒各部分尺寸也愈大,鏈的拉曳能力也越大,但傳動的速度不均勻性、動載荷、噪聲等都將增加,并講清楚為什么會有上述因果關(guān)系。要告訴學(xué)生,在設(shè)計時,在承載能力足夠條件下,應(yīng)選取較小節(jié)距的單排鏈,高速重載時,可選用小節(jié)距的多排鏈。一般,載荷大、中心距小、傳動比大時,選小節(jié)距多排鏈;速度不太高、中心距大、傳動比小時選大節(jié)距單排鏈。中心距的選擇同樣也是一個權(quán)衡的過程,因為當鏈速不變,中心距小、鏈節(jié)數(shù)少的傳動,在單位時間內(nèi)同一鏈節(jié)的屈伸次數(shù)勢必增多,因此會加速鏈的磨損。中心距大、鏈較長,則彈性較好,抗震能力較高,又因磨損較慢,所以鏈的使用壽命較長。但中心距如果太大,又會發(fā)生松邊上下顫動的現(xiàn)象,使傳動運行不平穩(wěn)。因此,實際設(shè)計時,推薦的最適宜的中心距a=(30~50)p。但要告訴學(xué)生,這樣的確定方法只是一種近似的方法,關(guān)鍵是實際工作中要不斷摸索。比如可以采用類比法、實驗法等以經(jīng)驗為驅(qū)動的方法,通過實踐逐漸掌握最佳的中心距確定方法。鏈速的確定要結(jié)合前面關(guān)于鏈傳動的動載荷現(xiàn)象進行講解,因為鏈速的提高受到動載荷的限制,所以一般最好不超過12m/s。如果鏈和鏈輪的制造質(zhì)量很高,鏈節(jié)距較小,鏈輪齒數(shù)較多,安裝精度很高,以及采用合金鋼制造的鏈,則鏈速也允許超過20m/s~30m/s。每一種型號的鏈都存在一個最佳轉(zhuǎn)速和極限轉(zhuǎn)速,可以通過有關(guān)手冊查到,告訴學(xué)生盡可能在最佳速度下設(shè)計,但不是絕對的。鏈輪軸上的受力FQ計算只要應(yīng)用公式就可以算出來。但要告訴學(xué)生,為了減少鏈傳動過程中鏈輪軸上的力,應(yīng)該盡量減少鏈的松邊垂度,并介紹減少垂度的有關(guān)方法。在上述有關(guān)設(shè)計步驟和參數(shù)確定方法講完后,教師要結(jié)合一個鏈傳動的設(shè)計例題進行強化,讓學(xué)生真正掌握設(shè)計過程及每一步應(yīng)該解決的問題。

三、結(jié)束語

第3篇

從客觀現(xiàn)實來看,我國礦山機械事故的發(fā)生概率大,最根本的原因在于對齒輪機械的故障分析水平低。從另一方面來看,由于井下工程建設(shè)生產(chǎn)的環(huán)境十分惡劣,對工程生產(chǎn)會產(chǎn)生直接的影響,與此同時在生產(chǎn)的建設(shè)過程中,對人的身體也會產(chǎn)生直接傷害。在井下的生產(chǎn)中,機械的使用通常是在白天進行的,而工人也是以三班倒形式進行輪流工作,這些客觀因素都會直接導(dǎo)致機械更容易出現(xiàn)故障,如果不能做到及時的維護,那么對日常工作將產(chǎn)生極其惡劣的影響。

1傳動齒輪失效的成因分析

現(xiàn)代井下運輸基本上都依靠齒輪運輸作為主要的運輸基礎(chǔ)支持。而齒輪的常見性問題成因則主要分為以下幾點。

1)磨損。井下煤礦運輸,主要由于地質(zhì)條件的影響,其工作量十分大,這樣就導(dǎo)致齒輪經(jīng)常處于高負荷狀態(tài)下工作。而這些都會加重工作的負擔(dān),導(dǎo)致在生產(chǎn)中產(chǎn)生較大影響。而齒輪磨損,則成為了最主要的損傷形式之一。在進行基層生產(chǎn)的過程中,通過層面的生產(chǎn)使用方法,也會加重齒輪的使用壽命。而在運輸中,過長的皮帶運輸機制,也大大加重了工作負擔(dān)。因此在井下運輸中,齒輪的消耗是十分快的,而在建設(shè)過程中,齒輪的磨損,也會直接影響到生產(chǎn)的可持續(xù)性。

2)表面金屬疲勞。金屬疲勞顧名思義是齒輪表面或內(nèi)部出現(xiàn)的一種材料損傷情況,對于持續(xù)性的高效率生產(chǎn),齒輪的金屬內(nèi)部構(gòu)造會產(chǎn)生一定的拉傷,主要成因就是因為在生產(chǎn)的過程中,生產(chǎn)力超過了齒輪的額定荷載上線,從而導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)裂紋,而生產(chǎn)過程中,這些裂紋就會導(dǎo)致齒輪的斷裂,嚴重損害了井下生產(chǎn)傳動系統(tǒng)的安全性。

3)塑性流動。塑性變形會導(dǎo)致嚴重的飛邊現(xiàn)象產(chǎn)生,對周邊的生產(chǎn)等也會產(chǎn)生影響。由于齒面失去了部分的作用效果,在使用中就會導(dǎo)致出現(xiàn)人字形的魚尾狀皺紋,并導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的滑動。

4)斷裂問題。斷裂意味齒輪都將失去使用作用。在生產(chǎn)中,齒輪發(fā)生斷裂的原因有很多,斷裂導(dǎo)致的問題則影響嚴重。其中最主要的斷裂原因分別為疲勞損傷斷裂、負荷斷裂、磨損斷裂以及淬煉斷裂等。出現(xiàn)以上問題的主要因素在于,制造加工的過程中沒有嚴格按照相關(guān)質(zhì)量標準進行澆筑制造。導(dǎo)致在生產(chǎn)后,齒輪中出現(xiàn)較大的缺陷,在使用中引起了一系列的嚴重影響。其次在安裝的使用過程中,沒有選擇較大的使用標準,導(dǎo)致在生產(chǎn)的過程中,齒輪長時間處于超高負荷的生產(chǎn)之中。

2提高礦用機械齒輪使用時間的主要措施

針對礦山機械的日常使用中,由于極易出現(xiàn)磨損問題,在日常的使用中,需要從以下幾點進行注意,并在使用中進行及時維護,才能夠確保安全生產(chǎn)。

1)應(yīng)用短圓柱型的滾子,輔助齒輪進行傳動運輸,保證在齒輪的日常運行中,能夠安全有效地進行生產(chǎn),而在這一類的生產(chǎn)中,需要通過對技術(shù)上的科研改進,進而確保整體生產(chǎn)的有效性。在生產(chǎn)過程中,煤礦的機械齒輪其轉(zhuǎn)動控制作用,對于緩解機械生產(chǎn)中的消耗,都有較高的減緩作用,這樣對煤礦的日常生產(chǎn)都能夠有效降低其生產(chǎn)的成本。在生產(chǎn)的過程中,通過對煤礦機械齒輪的有效控制,能夠在現(xiàn)代技術(shù)的帶動下,為工作提供有效的生產(chǎn)形勢。

2)利用短圓柱滾子的結(jié)構(gòu)特點,在使用轉(zhuǎn)輪進行外圈固定的過程中,不僅能夠有效增強滾柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時也能夠更好地促進柱子的良好性,而采取輪齒的鉆孔排距,在運輸?shù)倪^程中,由于阻力的調(diào)控,也能夠在一定的運輸量上降低功率的損耗。這樣不僅減少了對工程施工的施工要求,在電損耗上,也有效地減少了對齒輪的消耗。在減少齒輪損耗的過程中,采取有效的系統(tǒng)運輸裝置,能夠在延續(xù)煤礦機械的運轉(zhuǎn)中,提供更為有效的電能損耗減免效益,其減少的頻率與安裝調(diào)試過程中的使用情況呈現(xiàn)一定的正比例關(guān)系。在使用的過程中,從煤礦機械的齒輪油能否保證滾子順暢性進行分析,內(nèi)圈和軸距之間,其圓柱式滾子,能夠更好地保證施工的質(zhì)量標準。

3)煤礦運輸機械的齒輪中短圓柱滾子的數(shù)量。在對煤礦機械的短圓柱滾子型號的確定過程中,針對運輸?shù)奶攸c進行型號確定,其選擇需要遵循以下幾點。首先,煤礦機械的齒輪從短圓柱滾子的數(shù)量進行確定,歸納其中可能出現(xiàn)的諸多失誤,并以此來完成整體機械的模型設(shè)計。在設(shè)計的過程中,分析煤礦機械的齒輪短圓柱滾子數(shù)量,以對其中的典型性進行確定。礦山機械的功率通常較高,所以在進行工作的運行過程中,其負荷也比較大,所以在進行型號的選擇上,一般需要控制在k=10的基礎(chǔ)以上,其中k=10是滿足基本使用定律的根本。為保證在生產(chǎn)張軸承的承重效應(yīng)符合工作需求,需要對不符合的零部件進行取締。

4)針對機械齒輪的處理。不論在何種環(huán)境下使用大型機械,對齒輪的都是保證機械正常運行的根本所在。而針對煤礦井下操作環(huán)境中的惡劣性,對齒輪的更為重要,在進行齒輪的過程中,從齒輪和軸承的抗震性、抗沖擊性、精準性等多個方面進行考慮后,方可進行精密,保證軸承的承受力,在日常的操作范圍之內(nèi)。井下作業(yè)過程中,由于大量的粉塵、潮濕空氣,對金屬元器件的損傷要遠遠高于地面。與此同時,地下的電離平衡與地面不同,這都會直接影響到工作面的生產(chǎn)作業(yè),而在生產(chǎn)作業(yè)的過程中,惡劣的環(huán)境也會加重這一生產(chǎn)的機械部件。所以及時有效的工作,對機械零部件的使用壽命,以及井下生產(chǎn)都有不錯的促進作用。大型礦井下,對機械工作量大的設(shè)備,應(yīng)當保持其齒構(gòu)件在生產(chǎn)工作中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,這樣才能夠確保生產(chǎn)工作的有序進行。

3結(jié)語

第4篇

關(guān)鍵詞:煤礦機械;傳動齒輪;失效;有效措施

在煤礦產(chǎn)業(yè)中,傳動齒輪應(yīng)用非常廣泛,是煤礦機械的一個重要組成部分,但是煤礦的運輸重量一般都很大,在施工過程中,很容易導(dǎo)致超重現(xiàn)象,長時間高強度的工作就會導(dǎo)致傳動齒輪出現(xiàn)問題,導(dǎo)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傳動齒輪的工作環(huán)境及工作特點

煤礦的生產(chǎn)作業(yè)一般都是在礦井中進行的,傳動齒輪的工作環(huán)境大多都是在地下進行生產(chǎn)作業(yè),井下的環(huán)境比較復(fù)雜惡劣,所以傳動齒輪要適應(yīng)井下復(fù)雜的結(jié)構(gòu)情況,因此相對而言傳動結(jié)構(gòu)也復(fù)雜一點。由于煤礦是重型產(chǎn)業(yè),要求傳動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,所以傳動齒輪還要滿足體積小,抗沖擊能力強等特點,傳動要求高效率,盡量減少過程中能量的損失。

2傳動齒輪失效的表現(xiàn)形式

2.1傳動齒輪磨損失效

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。一般性的磨損不會對齒輪的傳動造成重大的影響,比如正常的磨損,這是齒輪傳動過程中必然存在的,在齒輪的使用壽命中,不會造成齒輪失效,這個磨損是經(jīng)過時間慢慢磨損的,不影響齒輪的正常轉(zhuǎn)動;對于中度磨損,這個要比正常的磨損速度快一點,在齒輪傳動工作的過程中,可能會發(fā)出噪音,由于磨損的程度比較大,損失機械能,會降低齒輪工作的效率;破壞性磨損,這個磨損的程度就很大了,齒輪表面會形成嚴重的損傷,嚴重影響傳動齒輪工作的效率,破壞了齒輪的結(jié)構(gòu),大大縮短齒輪的使用壽命;磨料性磨損是指在齒輪中間進入了一些顆粒,增大了齒輪間的摩擦系數(shù),摩擦力增大,加速了齒輪的磨損,可能會出現(xiàn)齒輪停止轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象;腐蝕性磨損就是在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中與周圍的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng),發(fā)生了齒輪表面的腐蝕,嚴重影響齒輪的工作效率。

2.2傳動齒輪疲勞失效

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

2.3傳動齒輪膠合失效

齒輪的轉(zhuǎn)動需要油的幫助,在強重力作用下,齒輪間的油不能及時的補充,造成兩個齒輪接觸面的油膜擠破,兩個金屬齒輪直接接觸在一起,在高速運轉(zhuǎn)的情況下,溫度上升,可能造成齒輪的膠合,出現(xiàn)失效。

2.4傳動齒輪斷裂失效

齒輪的斷裂意味著徹底不能工作,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(yīng)力的反復(fù)作用下,出現(xiàn)裂痕,當應(yīng)力超出了齒輪的疲勞極限時,裂痕繼續(xù)擴張,導(dǎo)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(dǎo)致的破壞性斷裂,或者由于腐蝕使得齒輪部分點出現(xiàn)點蝕,導(dǎo)致斷裂等;淬性斷裂是指傳動齒輪經(jīng)過熱處理時產(chǎn)生了過大的內(nèi)應(yīng)力,產(chǎn)生裂紋,外界的壓應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生疲勞,當超過它的疲勞極限時就會促使裂紋延伸,導(dǎo)致淬性斷裂,這種斷裂的特點就是初始斷裂的部位顏色會有點深,這是氧化的結(jié)果。

3傳動齒輪出現(xiàn)失效的具體原因

設(shè)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(shè)計的特殊性,在設(shè)計階段,可能忽視了傳動齒輪在礦井工作的特殊性,按照傳統(tǒng)的設(shè)計來設(shè)計煤礦機械傳動齒輪,造成傳動齒輪不能滿足礦井下高強度,環(huán)境復(fù)雜的要求,達不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求,這是導(dǎo)致傳動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(shè)計沒有問題,若在制造加工方面不合格,齒輪一樣會失效,如果質(zhì)量把控不嚴格,鍛造時化學(xué)成分超標或者化學(xué)成分有殘留,降低了齒輪的性能,不能滿足工作的需要。例如:在加工過程中C的含量超標,就會增加齒輪的脆性,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導(dǎo)致傳動齒輪的失效,安裝的位置出現(xiàn)偏差,影響整個傳動齒輪的安全,同時,傳動齒輪的工作需要油的不斷補充,一旦缺少油就會增大摩擦力,降低齒輪工作的效率,增加磨損,導(dǎo)致傳動齒輪的失效。

4避免傳動齒輪失效的有效措施

根據(jù)上述傳動齒輪出現(xiàn)時效的形式和失效的原因,制定防止傳動齒輪失效的有效措施,避免失效問題的出現(xiàn)。

4.1齒輪設(shè)計階段控制

設(shè)計階段要充分的對煤礦齒輪的工作環(huán)境進行研究考察,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(shè)計。根據(jù)煤礦齒輪工作的特殊性,優(yōu)化齒輪的設(shè)計方案,滿足齒輪抗沖擊力、耐疲勞性以及承載力的要求,進行精確的計算,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,這直接影響著齒輪的強度,最好經(jīng)過研究確定選材,確定油等,以免后期工作出現(xiàn)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齒輪的質(zhì)量,要嚴格控制齒輪制造過程中的質(zhì)量,改善制造工藝,提高工藝質(zhì)量。傳動齒輪的表面不能過于光滑,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,這個粗糙度應(yīng)該根據(jù)實驗來確定,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

齒輪的安裝看起來很簡單,其實有比較高的要求,對于傳動齒輪的平衡度、垂直度都是有要求的,而且這個標準還很嚴格,稍微有一點偏差就會影響整體的性能,所以,在安裝階段應(yīng)該有專業(yè)人士來進行指導(dǎo),運用專業(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,延長使用壽命。

4.4齒輪使用及維護階段控制

在傳動齒輪的使用過程中,應(yīng)盡量不要超過傳動齒輪的額定負荷量,油也要及時補充,保證傳動齒輪是在油的輔助下工作,此外,油不能摻入雜質(zhì),保持純凈,雜質(zhì)進入齒輪間會增大摩擦系數(shù),影響齒輪的正常工作。設(shè)備的使用過程中應(yīng)該定期維護保養(yǎng),并檢查傳動齒輪,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理問題,對于可能發(fā)生的問題做到及早預(yù)防,防患于未然,防止出現(xiàn)傳動齒輪的失效問題。

5結(jié)束語

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,影響著經(jīng)濟的發(fā)展,傳動齒輪在煤礦機械中發(fā)揮著重要的作用,保證傳動齒輪的正常工作是保證煤礦機械正常工作的重要前提,傳動齒輪失效是齒輪常見的問題,我們必須對其進行研究,找到避免失效的有效措施,每個階段嚴格把關(guān),將失效概率降到最低,提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1]張玉玉.分析煤礦機械傳動齒輪失效形式[J].黑龍江科技信息,2015,23:80.

[2]劉穎.煤礦機械傳動齒輪失效形式分析及改進措施[J].煤炭技術(shù),2013,1:38-39.

[3]蔚海文.煤礦機械傳動齒輪失效形式及對措[J].山西焦煤科技,2011,4:50-53.

第5篇

關(guān)鍵詞:機械傳動齒輪失效主要形式預(yù)防措施

齒輪傳動是現(xiàn)代機械傳動中廣泛采用的主要運動形式之一。做為最常見的機械傳動零件,它優(yōu)點很多應(yīng)用廣泛。但是,齒輪傳動也存在其固有的缺點:不能緩和沖擊作用。當制造、安裝和使用過程中出現(xiàn)不當情況往往會引起較大的振動、噪聲,甚至發(fā)生斷裂等失效故障。產(chǎn)生齒輪失效的原因比較復(fù)雜,下面就此進行探討。

1、齒輪失效的主要形式

1.1 輪齒折斷

輪齒受力后,相當于懸臂梁受載,齒根部彎曲應(yīng)力最大,同時齒根又有較大的應(yīng)力集中,因此,輪齒彎曲折斷一般發(fā)生在齒根部分。齒輪傳動工作時,輪齒每嚙合一次,齒根彎曲應(yīng)力變化一次。當彎曲應(yīng)力超過彎曲疲勞極限,輪齒重復(fù)受載后,齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋,并逐漸擴展,致使輪齒折斷,這種折斷稱為疲勞折斷。輪齒受到短時意外的嚴重過載或沖擊載荷作用也易造成突然折斷,這種折斷稱為過載折斷。

1.2 齒面點蝕

齒面點蝕是一種在輪齒表面上出現(xiàn)麻點的齒面疲勞損傷。齒輪傳動工作時,輪齒表面的接觸應(yīng)力呈脈動變化。在接觸應(yīng)力作用下工作一定時間后,靠近節(jié)線的齒根表面就會出現(xiàn)若干小裂紋,油滲入裂紋,當裂紋隨輪齒嚙合而閉合后,封閉在裂紋中的油在壓力作用下,產(chǎn)生楔擠作用而使裂紋擴大,最后導(dǎo)致表層小片狀剝落而形成麻點狀凹坑,稱為齒面疲勞點蝕。齒輪發(fā)生齒面點蝕后,嚴重影響傳動的工作平穩(wěn)性并產(chǎn)生振動和噪音,影響傳動的正常工作,甚至導(dǎo)致傳動的破壞。

1.3 齒面膠合

膠合是比較嚴重的粘著磨損,在高速重載傳動中時,因滑動速度高而產(chǎn)生的瞬時高溫會使油膜破裂,造成齒面間的粘焊現(xiàn)象,粘焊處被撕脫后,輪齒表面沿滑動方向均成溝痕,這種膠合稱為熱膠合。在低速重載傳動中,不易形成油膜,摩擦熱雖不大,但也可能因重載而出現(xiàn)冷粘著,這種膠合稱為冷膠合。熱膠合是高速、重載材料傳動的主要失效形式。

1.4 齒面磨損

互相嚙合的兩齒廓表面有相對滑動,在載荷作用下,會引起齒面的磨損。如果磨損的速度符合預(yù)定的設(shè)計使用期限,則應(yīng)視為正常磨損。正常磨損的齒面很光亮,沒有明顯的痕跡。在規(guī)定的磨損量界限內(nèi),并不影響齒輪的工作能力。但齒面磨損嚴重后,輪齒將失去正確的齒形,會導(dǎo)致嚴重的噪音和振動,影響齒輪正常工作,齒厚逐漸減薄,最后導(dǎo)致輪齒因強度不足而折斷。

1.5 齒面塑性變形

當齒輪材料較軟而載荷及摩擦力又很大時,在嚙合過程中,齒面表層材料就會沿著摩擦力的方向產(chǎn)生塑性變形,從而破壞正確齒形。在主動輪齒面節(jié)線的兩側(cè),齒頂和齒根的摩擦力方向相背,在節(jié)線附近形成凹溝;在從動輪齒節(jié)線的兩側(cè),齒頂和齒根摩擦力方向相對,因此在節(jié)線附近形成凸脊,齒面塑性流動破壞了正確的漸開線齒廓,導(dǎo)致輪齒從動失效。

2、導(dǎo)致齒輪失效現(xiàn)象的主要誘因分析

(1)制造誤差齒輪制造時造成的主要異常有:偏心、齒距偏差和齒形誤差等。

所謂偏心,是指齒輪(一般為旋轉(zhuǎn)體)的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心不重合。齒距偏差是指齒輪的實際齒距與公稱齒距之差;而齒形誤差是指漸開線齒廓有誤差。

(2)裝配不良齒輪裝配不當,會造成齒輪的工作性能惡化。例如,在齒寬方向只有一端接觸,或者齒輪的直線性偏差等,使齒輪所承受的載荷在齒寬方向不均勻,不能平穩(wěn)地傳遞動力。這種情況使齒的局部增加多余的載荷,有可能造成斷齒,此現(xiàn)象稱為“一端接觸”。

3、預(yù)防和改進齒輪傳動失效的措施探討

3.1 優(yōu)化設(shè)計

機械齒輪在不加大外形尺寸的條件下,如何提高其強度和壽命是從設(shè)計環(huán)節(jié)預(yù)防和改進齒輪傳動失效的主要方向。特別是對于承受重載和沖擊載荷的機械齒輪,其彎曲極限應(yīng)力強度和接觸耐久性極限強度都必須得到有效提升,這就需要不斷優(yōu)化設(shè)計,包括優(yōu)化選材、優(yōu)化齒形結(jié)構(gòu)、采用先進加工和處理工藝,這樣才能通過表面光潔度、合理的硬度和嚙合參數(shù)、有效的參數(shù)、裝配要求等工藝的提升,來實現(xiàn)避免齒輪傳動失效的現(xiàn)象。

3.2 合理選材

齒輪材料的選擇,要根據(jù)強度、韌性和工藝性能要求,綜合考慮。對于承受重載和沖擊載的齒輪,采用含Ni的以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金滲碳鋼為主的鋼材(含Ni量2%-4%);對于負載比較穩(wěn)定或功率較小、模數(shù)較小的齒輪,亦可選用無Ni-Mn鋼。同時,應(yīng)盡量選用冶金質(zhì)量好的真空脫氣精煉鋼和電渣重熔合金鋼,這種鋼材的純度高,具有較好的致密度,含氧、氮和非金屬等雜質(zhì)極少,塑性和韌性高,減少了機械性能和各向異性,齒輪極限荷可提高15%-20%。

3.3 應(yīng)用熱處理工藝術(shù)

傳動機械齒輪的承載能力不僅取決于表面硬度,還取決于表層向芯部過渡區(qū)的剪切強度的比值。深層滲碳淬火是提高芯部硬度的有效措施,滲碳齒輪經(jīng)過淬火和回火,不但能硬化表層,還能產(chǎn)生壓應(yīng)力。它可比單純滲碳齒輪的強度極限應(yīng)力提高13%以上,壽命可提高1倍。需注意的是,在熱處理后,還應(yīng)進行油浴人工時效處理。

3.4 表面強化處理

對齒面和齒根進行噴丸強化處理,通常是齒輪加工的最后一道工序,可在滲碳淬火或磨齒后進行。嚴格按照設(shè)計的噴丸工藝要求操作,能使齒輪的接觸疲勞強度提高30%-50%,使齒根彎曲疲勞強度得到改善能有效地阻止裂紋擴展,使實際載荷比外加載荷小得多。

3.5 正確安裝運行

實踐表明,齒輪的安裝精度對其承載能力、磨損和使用壽命影響很大。無論是新安裝、更換或檢修安裝,都應(yīng)按照安裝技術(shù)規(guī)范和標準進行,確保齒輪軸心線的水平度、平行度、中心距、軸承間隙、齒輪側(cè)隙、頂隙、接觸區(qū)域或軸向竄動量等。

3.6 有效

對于齒輪的磨損失效有著重要的影響,應(yīng)當引起足夠的重視。機械傳動齒輪的接觸應(yīng)力通常很高,因此輪齒接觸表面材質(zhì)的局部彈性形變不容忽視,因此,應(yīng)根據(jù)各類工況對齒面強度的影響進行具體分析,通過有效、合理來避免齒輪失效現(xiàn)象的發(fā)生。

4、結(jié)語

齒輪的失效形式雖然多種多樣,但在實際工作應(yīng)具體分析齒輪失效的誘因,才能作出正確的選擇,合理加強齒輪加工、使用和維修保養(yǎng)措施,從而有效避免齒輪失效現(xiàn)象的發(fā)生。

參考文獻

第6篇

判斷方法液壓傳動系統(tǒng)在施工的過程中可能會出現(xiàn)一些小的故障,雖然并不會明顯地表現(xiàn)出來,對于當時的施工也并沒有影響,卻為以后的工作埋下了隱患。因此,必須要有專業(yè)的檢查人員來對液壓傳動系統(tǒng)進行定期的檢查,從而能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障隱患,并進行及時地維修,排除故障,保證系統(tǒng)的正常運作。定期檢查分析判斷法是唯一一種能夠在故障發(fā)生之前檢測出來的方法,也是維護液壓傳動系統(tǒng)最實用的方法。

2工程機械液壓傳動系統(tǒng)故障的處理方法

2.1液壓泵故障處理方法

液壓泵在液壓傳動系統(tǒng)中主要承擔(dān)的提供動力的任務(wù),在施工中,常用的液壓泵有齒輪油泵和葉片泵等類型。齒輪油泵在使用的過程中常出現(xiàn)的故障就是液體的泄露,當液壓泵中的液體泄露出去之后,泵內(nèi)的流量和壓力都將變小,無法達到工作時的需求,這時,可以檢查軸承、齒輪,及時更換損壞的元件。而葉片泵常發(fā)生的故障則是由于定子與配流盤相互磨損引起的,維修時應(yīng)當將葉片泵進行拆解,并且更換磨損嚴重的定子,同時檢查轉(zhuǎn)子和葉片是否存在磨損現(xiàn)象,當出現(xiàn)問題時,也要及時維修。

2.2液壓馬達故障處理方法

相對于液壓泵來說,液壓馬達出現(xiàn)故障的頻率要小得多。因此,液壓馬達并不需要頻繁的維修,只需要在平時使用時注意保養(yǎng)和維護,就能夠大大降低馬達故障的可能性。在使用的過程中,加入液壓馬達的液壓油要選用合格、干凈的油,并且要進行仔細地過濾,防止雜質(zhì)進入馬達,液壓油中含有雜質(zhì),將會嚴重磨損液壓馬達,減少馬達的壽命。另外,在更換油管的時候,要注意不要讓液壓馬達內(nèi)的液壓油泄露出來,否則空氣進入馬達,將會引起震動和噪音,將會損壞馬達,影響正常運行。

2.3液壓油缸故障處理方法

液壓油缸是為液壓傳動系統(tǒng)提供壓力的部位。液壓油缸經(jīng)常發(fā)生的故障分為兩種,一種是液壓油泄露,另外一種則是運動爬行。如果液壓油缸發(fā)生液壓油泄露的情況,就要及時檢查油缸的密封元件是否破損,如果發(fā)生損壞,就要及時更換,阻止液壓油繼續(xù)泄露。如果液壓油缸存在運動爬行的故障,則要仔細地分析究竟是那種原因,其中原因可能會使油缸密封元件緊弛度不合適,有可能是空氣進入了油缸內(nèi),或者是液壓油內(nèi)含有雜質(zhì)等,不同的原因要運用不同的方式來排除故障。

2.4控制閥故障處理方法

控制閥在液壓傳動系統(tǒng)中發(fā)揮著調(diào)節(jié)與控制液壓的作用??刂崎y之間、控制閥與其他元件之間的配合必須非常精密,才能夠保證機械的正常運行,因此,在維修時必須注意不要損壞控制閥。當控制閥出現(xiàn)一般的故障時,在維修的過程中應(yīng)當盡量避免抽動控制閥,如果抽動次數(shù)過多,也會影響其精密性,使其無法正常工作??刂崎y出現(xiàn)故障的原因可能是閥芯被磨損,這時可以研磨接觸線,以此來進行修正。如果不是閥芯的故障,那么有可能是調(diào)壓彈簧出現(xiàn)了問題,那么就要對此進行維修。

2.5管接頭故障處理方法

管接頭指的就是液壓傳動系統(tǒng)中那些管道的銜接與焊接處,在機械工作過程中,由于高頻率的震動,很容易使管接頭損壞。進行維修時,就要注意管路的安置,在不影響系統(tǒng)正常運作的前提下,要盡量保持兩管道之間的距離,防止管道接觸而產(chǎn)生的摩擦,這樣,就能大大降低磨損的可能性。另外,在進行管道安裝時,一定要保持清潔,管路上不能有雜質(zhì)、氧化物等物質(zhì),如果管道安裝時需要彎曲,要保證其彎曲直徑在其能承受的范圍內(nèi),并且讓彎曲處盡量遠離接口處。

3工程機械液壓傳動系統(tǒng)故障的預(yù)防

第7篇

關(guān)鍵詞:煤礦機械;傳動齒輪;失效;有效措施

在煤礦產(chǎn)業(yè)中,傳動齒輪應(yīng)用非常廣泛,是煤礦機械的一個重要組成部分,但是煤礦的運輸重量一般都很大,在施工過程中,很容易導(dǎo)致超重現(xiàn)象,長時間高強度的工作就會導(dǎo)致傳動齒輪出現(xiàn)問題,導(dǎo)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 傳動齒輪的工作環(huán)境及工作特點

煤礦的生產(chǎn)作業(yè)一般都是在礦井中進行的,傳動齒輪的工作環(huán)境大多都是在地下進行生產(chǎn)作業(yè),井下的環(huán)境比較復(fù)雜惡劣,所以傳動齒輪要適應(yīng)井下復(fù)雜的結(jié)構(gòu)情況,因此相對而言傳動結(jié)構(gòu)也復(fù)雜一點。由于煤礦是重型產(chǎn)業(yè),要求傳動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,所以傳動齒輪還要滿足體積小,抗沖擊能力強等特點,傳動要求高效率,盡量減少過程中能量的損失。

2 傳動齒輪失效的表現(xiàn)形式

2.1 傳動齒輪磨損失效

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。一般性的磨損不會對齒輪的傳動造成重大的影響,比如正常的磨損,這是齒輪傳動過程中必然存在的,在齒輪的使用壽命中,不會造成齒輪失效,這個磨損是經(jīng)過時間慢慢磨損的,不影響齒輪的正常轉(zhuǎn)動;對于中度磨損,這個要比正常的磨損速度快一點,在齒輪傳動工作的過程中,可能會發(fā)出噪音,由于磨損的程度比較大,損失機械能,會降低齒輪工作的效率;破壞性磨損,這個磨損的程度就很大了,齒輪表面會形成嚴重的損傷,嚴重影響傳動齒輪工作的效率,破壞了齒輪的結(jié)構(gòu),大大縮短齒輪的使用壽命;磨料性磨損是指在齒輪中間進入了一些顆粒,增大了齒輪間的摩擦系數(shù),摩擦力增大,加速了齒輪的磨損,可能會出現(xiàn)齒輪停止轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象;腐蝕性磨損就是在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中與周圍的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng),發(fā)生了齒輪表面的腐蝕,嚴重影響齒輪的工作效率。

2.2 傳動齒輪疲勞失效

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

2.3 傳動齒輪膠合失效

齒輪的轉(zhuǎn)動需要油的幫助,在強重力作用下,齒輪間的油不能及時的補充,造成兩個齒輪接觸面的油膜擠破,兩個金屬齒輪直接接觸在一起,在高速運轉(zhuǎn)的情況下,溫度上升,可能造成齒輪的膠合,出現(xiàn)失效。

2.4 傳動齒輪斷裂失效

齒輪的斷裂意味著徹底不能工作,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(yīng)力的反復(fù)作用下,出現(xiàn)裂痕,當應(yīng)力超出了齒輪的疲勞極限時,裂痕繼續(xù)擴張,導(dǎo)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(dǎo)致的破壞性斷裂,或者由于腐蝕使得齒輪部分點出現(xiàn)點蝕,導(dǎo)致斷裂等;淬性斷裂是指傳動齒輪經(jīng)過熱處理時產(chǎn)生了過大的內(nèi)應(yīng)力,產(chǎn)生裂紋,外界的壓應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生疲勞,當超過它的疲勞極限時就會促使裂紋延伸,導(dǎo)致淬性斷裂,這種斷裂的特點就是初始斷裂的部位顏色會有點深,這是氧化的結(jié)果。

3 傳動齒輪出現(xiàn)失效的具體原因

設(shè)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(shè)計的特殊性,在設(shè)計階段,可能忽視了傳動齒輪在礦井工作的特殊性,按照傳統(tǒng)的設(shè)計來設(shè)計煤礦機械傳動齒輪,造成傳動齒輪不能滿足礦井下高強度,環(huán)境復(fù)雜的要求,達不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求,這是導(dǎo)致傳動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(shè)計沒有問題,若在制造加工方面不合格,齒輪一樣會失效,如果質(zhì)量把控不嚴格,鍛造時化學(xué)成分超標或者化學(xué)成分有殘留,降低了齒輪的性能,不能滿足工作的需要。例如:在加工過程中C的含量超標,就會增加齒輪的脆性,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導(dǎo)致傳動齒輪的失效,安裝的位置出現(xiàn)偏差,影響整個傳動齒輪的安全,同時,傳動齒輪的工作需要油的不斷補充,一旦缺少油就會增大摩擦力,降低齒輪工作的效率,增加磨損,導(dǎo)致傳動齒輪的失效。

4 避免傳動齒輪失效的有效措施

根據(jù)上述傳動齒輪出現(xiàn)時效的形式和失效的原因,制定防止傳動齒輪失效的有效措施,避免失效問題的出現(xiàn)。

4.1 齒輪設(shè)計階段控制

設(shè)計階段要充分的對煤礦齒輪的工作環(huán)境進行研究考察,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(shè)計。根據(jù)煤礦齒輪工作的特殊性,優(yōu)化齒輪的設(shè)計方案,滿足齒輪抗沖擊力、耐疲勞性以及承載力的要求,進行精確的計算,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,這直接影響著齒輪的強度,最好經(jīng)過研究確定選材,確定油等,以免后期工作出現(xiàn)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齒輪的質(zhì)量,要嚴格控制齒輪制造過程中的質(zhì)量,改善制造工藝,提高工藝質(zhì)量。傳動齒輪的表面不能過于光滑,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,這個粗糙度應(yīng)該根據(jù)實驗來確定,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

齒輪的安裝看起來很簡單,其實有比較高的要求,對于傳動齒輪的平衡度、垂直度都是有要求的,而且這個標準還很嚴格,稍微有一點偏差就會影響整體的性能,所以,在安裝階段應(yīng)該有專業(yè)人士來進行指導(dǎo),運用專業(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,延長使用壽命。

4.4 齒輪使用及維護階段控制

在傳動齒輪的使用過程中,應(yīng)盡量不要超過傳動齒輪的額定負荷量,油也要及時補充,保證傳動齒輪是在油的輔助下工作,此外,油不能摻入雜質(zhì),保持純凈,雜質(zhì)進入齒輪間會增大摩擦系數(shù),影響齒輪的正常工作。設(shè)備的使用過程中應(yīng)該定期維護保養(yǎng),并檢查傳動齒輪,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理問題,對于可能發(fā)生的問題做到及早預(yù)防,防患于未然,防止出現(xiàn)傳動齒輪的失效問題。

5 結(jié)束語

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,影響著經(jīng)濟的發(fā)展,傳動齒輪在煤礦機械中發(fā)揮著重要的作用,保證傳動齒輪的正常工作是保證煤礦機械正常工作的重要前提,傳動齒輪失效是齒輪常見的問題,我們必須對其進行研究,找到避免失效的有效措施,每個階段嚴格把關(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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