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[摘要]煤礦機械中，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，希望能夠為相關(guān)企業(yè)帶來一定幫助。

[關(guān)鍵詞]煤礦；機械齒輪；有效控制方式

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

1煤礦機械齒輪失效的主要形式

1.1機械齒輪磨損

機械齒輪磨損是一種常見的現(xiàn)象，尤其是掘進機械設(shè)備中的齒輪磨損更為嚴重，因為齒輪在運行的時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，人們在運行機械設(shè)備的時候就應(yīng)當盡量控制設(shè)備的穩(wěn)定性，從根本上降低機械齒輪的磨損程度[1]。

1.2機械設(shè)備齒輪表面疲勞

機械設(shè)備在正常運轉(zhuǎn)過程中，必定會受到變應(yīng)力的影響，這難免會導致機械設(shè)備的齒輪材質(zhì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，如果不加以調(diào)整，必定會對機械設(shè)備造成很大影響。實際上在機械齒輪受到變應(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機械齒輪膠合

一般情況下，煤礦機械設(shè)備的運行時間都非常長，并且機械長期處于超負荷工作狀態(tài)中，這樣的機械運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。齒輪在運行中的溫度會不斷上升，如果壓力過大還會導致齒輪出現(xiàn)軟齒輪起溝的情況，進而導致齒輪嚴重的膠合破壞[2]。

1.4機械齒輪塑形流動

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

1.5機械齒輪斷裂

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

2煤礦機械中齒輪失效的改善途徑

2.1優(yōu)化機械齒輪的設(shè)計方式

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

2.2選擇適合的機械齒輪材料

在選擇齒輪材料的時候，人們也要加以注意，盡可能地選擇耐磨、強度高、韌性好的材料，除此之外，在設(shè)計工藝上也要加以考慮。人們應(yīng)該針對相應(yīng)的參數(shù)進行設(shè)計，為更好地增強齒輪的實用性奠定堅實基礎(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)制造的齒輪強度更好、韌性更好，能夠有效避免齒輪在運行過程中出現(xiàn)失效的情況。如今有些設(shè)計者為了能夠更好地提高機械齒輪的韌性，還會選擇加入合金化元素，這樣能夠更好地提升機械齒輪的綜合強度。

2.3改進機械齒輪加工工藝

改進機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)量達不到國家要求標準，就會存在潛在的安全隱患，使機械設(shè)備不能夠正常運轉(zhuǎn)。在加工齒輪的時候，相關(guān)工作人員需要對齒輪的壽命、承受拉力能力等多項指標進行檢驗，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加強對齒輪表面的強化處理

煤礦機械設(shè)備在實際運行中，齒輪需要承受非常大的壓力，這不僅僅是對齒輪硬度、強度、韌性、拉力等多種因素的考驗。齒輪表面的強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齒輪芯部的強度來避免齒輪出現(xiàn)失效問題。在使用滲碳淬火技術(shù)后，可以有效增強齒輪芯部的強度。人們通常會選擇用小球撞擊齒輪，以此來增強齒輪的受力強度，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

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

【參考文獻】

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

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

[3]閆德明.煤礦機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：中北大學機械工程學院