探究冶金机械轴承和齿轮失效的原因及改善措施
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【摘要】近年来我国工业的发展十分迅速，各类大型生产设备得到广泛应用，其中冶金机械的利用率最高，可见冶金行业在我国工业化生产中占据着重要地位。冶金机械工作环境较差，若其出现故障会对维修工作产生很大阻碍，因此保证冶金机械零件的质量是非常有必要的。下面围绕冶金机械展开讨论，主要介绍轴承和齿轮的失效原因和改善办法。
【关键词】冶金机械 轴承和齿轮 失效
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）19-0243-02
引言
机械设备的制造主要依靠冶金技术，轴承和齿轮使机械设备的重要组成部分，若轴承和齿轮发生故障将会给企业带来严重的损失。因此针对轴承和齿轮的失效形式进行全面分析是非常有必要的。
一、轴承与齿轮失效的相关介绍
机械设备的正常运转主要是依靠轴承和齿轮进行的，基本所有的冶金机械中，齿轮和轴承都是必不可少的零件。电动机运转产生的动力经过齿轮的啮合转动，再加上轴承的辅助，能够推动机械装置的相应部位动作，从而完成产品的加工与制造。若轴承和齿轮失效，机械设备就会停止运转，下面介绍几类常见的失效形式。
（一）磨损造成轴承齿轮的失效
轴承和齿轮磨损较为严重时，原有的啮合齿轮在转动过程中就会出现间隙，从而造成机械设备的异常。导致其磨损严重的原因有：制作轴承和齿轮的材料硬度太大，且在工作前没有在其上加一定量的润滑油，缺少保护膜的保护磨损就会加剧;生产过程中对其的养护工作没有落到实处。
（二）粘结造成轴承齿轮的失效
粘结现象产生的原因主要是没有对运转中的机械设备进行及时降温，当温度过高且达到轴承和齿轮的熔点时，轴承和齿轮会发生融化。机械设备停止运转后温度恢复到正常状态，这时融化的轴承和齿轮就会发生粘结现象。若此时对粘结不进行有效处理且继续运转机械，轴承和齿轮表面的金属很可能会发生剥离，严重破坏轴承和齿轮的原有结构，从而导致整个机械设备发生故障。
（三）变形造成轴承齿轮的失效
导致轴承和齿轮的变形原因多种多样，其中长期受到很大压力是最重要的原因。齿轮和轴承只是大型机械设备中小的组成部分，是镶嵌在设备的各个系统中的，这就意味着齿轮和轴承在工作过程中会受到来自四面八方的压力。当其受到的压力超过其能承受的最大负荷，就会发生变形。此外润滑工作不到位也会使轴承和齿轮产生剧烈摩擦，从而产生严重变形[1]。
二、发生失效的原因概述
（一）轴承失效原因相关介绍
导致轴承失效的原因多种多样，下面详细介绍几种主要原因：较为严重的磨损是导致轴承失效最主要的原因，通常冶金机械在运行过程中，工作人员会在轴承运转部位加一定量的润滑油。润滑油量过少或者其质量本身达不到润滑要求都会使轴承在转动时产生较大磨损;其次，长时间运转导致轴承发生疲劳失效。生产制造厂房若过于潮湿，空气中的水分会使轴承发生严重锈蚀。此外，电解液中存在的水分若处理不当也会使轴承发生腐蚀失效[2]。
（二）齿轮失效原因相关介绍
与轴承产生失效的原因相似，齿轮失效的原因也表现为以下几方面的内容：齿轮在运转过程中发生点蚀现象。齿轮传递力主要是靠齿轮间的相互啮合，其接触部位主要是齿面。在长时间的运转过程中，齿面的相互接触会产生较大的接触应力，此时会有少量的金属粉末从齿面上滑落，从而形成齿轮的点蚀现象;与轴承类似，导致齿轮失效的原因也包括齿面磨损。齿面是磨损程度最高的地方，其次是齿顶和齿根部位的磨损，磨损是导致齿轮失效的重要原因;高温也会导致齿轮失效，当机械温度过高且超过齿轮熔点，齿轮会发生融化现象并与其它齿轮粘结在一起，从而导致其失效。
三、防止轴承和齿轮失效的有效方法
（一）对轴承和齿轮的设计综合考虑
在轴承和齿轮进行相关设计时，需要对各方面的因素进行综合考虑。在制作材料的选择上尽量选择耐磨、不宜锈蚀的材料，同时还要考虑其承载能力的大小，根据不同的冶金设备进行有针对性的设计。在轴承和齿轮的养护上，要加上详细的说明书，可对企业养护润滑油的选型提供很大帮助，进而延长轴承和齿轮的使用寿命。
（二）對失效形式进行精确诊断
轴承和齿轮的失效在生产制造中是不可避免的，此时企业需要借助相关探测仪器对其失效形式进行精确诊断，这样有利于企业对机械设备的改进。
结束语
综上所述，我们可以看到冶金机械在生产制造中的重要作用。自动化机械不仅能提高工作效率和质量，还有效提升企业的经济效益，同时极大地推动工业生产水平的进步和发展。轴承和齿轮作为机械设备的重要组成部分，对机械设备的正常运转起着非常重要的作用。
参考文献：
[1]王辉，李晓龙，王罡，等.大型风电齿轮箱的失效问题及其设计制造技术的国内外现状分析[J].中国机械工程，2013（11）：1542-1549.
[2]阿皮孜·艾尼瓦尔.齿轮减速器传动零件相互引起的失效研究[J].煤矿机械，2016（1）：210-211.
作者简介：
杨丽红（1987.10-），女，汉族，山东省聊城市阳谷县人，本科，助理讲师，研究方向：机械制造技术。
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