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[摘要]煤礦機(jī)械中，齒輪扮演著十分重要的角色，正常情況下，齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)傳動功能，但是一旦受到外界因素的影響，齒輪轉(zhuǎn)動就會發(fā)生異常。造成齒輪失效的原因有很多，將一一論述，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)企業(yè)帶來一定幫助。

[關(guān)鍵詞]煤礦；機(jī)械齒輪；有效控制方式

煤炭是我國最主要的能源，煤炭是地下能源，所以在開采的時(shí)候必定離不開機(jī)械設(shè)備的加入，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪音等有很大污染，機(jī)械設(shè)備長期在這種環(huán)境下作業(yè)必定會增大自身負(fù)荷，對機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成很大影響，所以解決煤礦機(jī)械齒輪失效問題也是人們所關(guān)注的重要問題。

1煤礦機(jī)械齒輪失效的主要形式

1.1機(jī)械齒輪磨損

機(jī)械齒輪磨損是一種常見的現(xiàn)象，尤其是掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備中的齒輪磨損更為嚴(yán)重，因?yàn)辇X輪在運(yùn)行的時(shí)候需要承受一定的壓力，所以難免會出現(xiàn)磨損、擦傷性磨損、中重度磨損等情況。為了避免齒輪出現(xiàn)磨損，人們在運(yùn)行機(jī)械設(shè)備的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)盡量控制設(shè)備的穩(wěn)定性，從根本上降低機(jī)械齒輪的磨損程度[1]。

1.2機(jī)械設(shè)備齒輪表面疲勞

機(jī)械設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，必定會受到變應(yīng)力的影響，這難免會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的齒輪材質(zhì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，如果不加以調(diào)整，必定會對機(jī)械設(shè)備造成很大影響。實(shí)際上在機(jī)械齒輪受到變應(yīng)力影響的初期，齒輪開始承受變應(yīng)力的影響，一旦變應(yīng)力大于齒輪材質(zhì)能夠承受的最大力，便開始出現(xiàn)齒輪裂縫、齒輪磨損過度等情況。

1.3機(jī)械齒輪膠合

一般情況下，煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間都非常長，并且機(jī)械長期處于超負(fù)荷工作狀態(tài)中，這樣的機(jī)械運(yùn)行模式并不利于延長其使用壽命，反而會影響齒輪的平均使用年限。齒輪在運(yùn)行中的溫度會不斷上升，如果壓力過大還會導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)軟齒輪起溝的情況，進(jìn)而導(dǎo)致齒輪嚴(yán)重的膠合破壞[2]。

1.4機(jī)械齒輪塑形流動

齒輪失效的原因有很多，機(jī)械設(shè)備的齒輪可能也會出現(xiàn)塑性流動的現(xiàn)象，導(dǎo)致這一情況發(fā)生的原因主要是由于齒輪軟齒部分金屬發(fā)生變化，一旦變形嚴(yán)重將會對齒輪、機(jī)械本身造成直接影響。如果變形不嚴(yán)重，也會引起飛邊和齒輪頂部變圓等情況，該種情況也是導(dǎo)致齒輪失效的直接原因。

1.5機(jī)械齒輪斷裂

當(dāng)齒輪發(fā)生斷裂的時(shí)候，機(jī)械將會完全喪失自身的性能，如果不及時(shí)更換齒輪或維修，必定會影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。有些人沒有認(rèn)識到齒輪斷裂所引發(fā)的嚴(yán)重后果，對其不以為然，實(shí)際上這種情況非常危險(xiǎn)，一旦齒輪因超負(fù)荷運(yùn)行而出現(xiàn)斷裂，必將會引發(fā)嚴(yán)重后果。所以人們一定要加以重視，為了確保煤礦企業(yè)能夠安全運(yùn)行，相關(guān)管理者要對每一個(gè)細(xì)節(jié)都加以重視，從根本上提升企業(yè)的安全性。

2煤礦機(jī)械中齒輪失效的改善途徑

2.1優(yōu)化機(jī)械齒輪的設(shè)計(jì)方式

優(yōu)化機(jī)械齒輪的設(shè)計(jì)方式固然重要，從宏觀角度上來看，很多人已經(jīng)認(rèn)識到了機(jī)械齒輪的失效原因，并且想要通過增加齒輪受力強(qiáng)度來避免齒輪的失效性。這種設(shè)計(jì)理念較為單一，對現(xiàn)有齒輪的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、改善，這樣才能夠更好地確保機(jī)械齒輪的綜合強(qiáng)度，為確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2選擇適合的機(jī)械齒輪材料

在選擇齒輪材料的時(shí)候，人們也要加以注意，盡可能地選擇耐磨、強(qiáng)度高、韌性好的材料，除此之外，在設(shè)計(jì)工藝上也要加以考慮。人們應(yīng)該針對相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為更好地增強(qiáng)齒輪的實(shí)用性奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。從我國目前的情況來看，人們制作齒輪最為常見的材料是低碳錳鋼，這種材質(zhì)制造的齒輪強(qiáng)度更好、韌性更好，能夠有效避免齒輪在運(yùn)行過程中出現(xiàn)失效的情況。如今有些設(shè)計(jì)者為了能夠更好地提高機(jī)械齒輪的韌性，還會選擇加入合金化元素，這樣能夠更好地提升機(jī)械齒輪的綜合強(qiáng)度。

2.3改進(jìn)機(jī)械齒輪加工工藝

改進(jìn)機(jī)械齒輪的加工工藝也非常重要，工藝的好壞將直接關(guān)系到齒輪是否會失效，如果質(zhì)量達(dá)不到國家要求標(biāo)準(zhǔn)，就會存在潛在的安全隱患，使機(jī)械設(shè)備不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在加工齒輪的時(shí)候，相關(guān)工作人員需要對齒輪的壽命、承受拉力能力等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其是要注重加工工藝的冷熱交換，在制造齒輪的過程中，溫度是一個(gè)十分關(guān)鍵的要素，這關(guān)乎到齒輪加工精度、齒輪承受拉力強(qiáng)度等內(nèi)容，所以一定要引起人們的重視和關(guān)注。

2.4加強(qiáng)對齒輪表面的強(qiáng)化處理

煤礦機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中，齒輪需要承受非常大的壓力，這不僅僅是對齒輪硬度、強(qiáng)度、韌性、拉力等多種因素的考驗(yàn)。齒輪表面的強(qiáng)化處理還會涉及到齒輪芯部，目前人們使用最多的方法就是通過增強(qiáng)齒輪芯部的強(qiáng)度來避免齒輪出現(xiàn)失效問題。在使用滲碳淬火技術(shù)后，可以有效增強(qiáng)齒輪芯部的強(qiáng)度。人們通常會選擇用小球撞擊齒輪，以此來增強(qiáng)齒輪的受力強(qiáng)度，另外齒輪的潤滑油選擇上也要加以注意，潤滑油的合理選擇能夠降低齒輪表面的磨損力，避免齒輪受外力因素而出現(xiàn)失效情況[3]。

3結(jié)語

通過對控制煤礦機(jī)械齒輪失效等方面的分析可以發(fā)現(xiàn)，煤礦機(jī)械齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)常會出現(xiàn)失效情況，當(dāng)遇到這種問題的時(shí)候，一定要找到問題的根源，注重提高齒輪自身的強(qiáng)度、韌性、拉力、受力程度等，并且可以利用先進(jìn)的技術(shù)來確保煤礦機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張健經(jīng).煤礦機(jī)械傳動齒輪失效問題及對策分析[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017（09）：109-117.

[2]劉穎.煤礦機(jī)械傳動齒輪失效形成分析及改進(jìn)措施[J].煤炭技術(shù)，2016（08）：21-28.

[3]閆德明.煤礦機(jī)械傳動齒輪失效形式分析[J].山西科技，2016（04）：29-31.

作者:樊超 單位:中北大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院