田志剛

西門子數控（南京）有限公司天津分公司

摘　要：現如今伴隨我國經濟發展的不斷利好，我國的工業也得到了極大的發展空間和發展機遇，并且工業生產在我國國民經濟生產中的地位也是越來越明顯，必須承認的是工業生產不能離開機械，而機械中又必須有軸承和齒輪的存在，這兩種核心零件是缺一不可的，而且其對機械的正常運轉有著至關重要的作用，如果出現了運轉失效，則會對機械甚至是相關企業產生極為不良的影響。通常情況下，軸承與齒輪都是機械部件當中比較易損的零件，同時造成其產生損毀和失效的因素也相對較多，保養人員只有能夠準確的掌握失效因素，才可以建立準確的維修預案，并及時的將問題進行排除和解決，進而保證企業能夠正常的生產。鑒于上述情況本文則對機械軸承和齒輪的失效原因進行了分析，并提出了一些較好的解決方案，希望憑借本文的論述可以對我國機械設備維修起到一定的幫助作用。

關鍵詞：機械軸承；齒輪失效；解決方案

在機械設備當中，軸承和齒輪是Z常用Z普遍的零件，其也是失效情況較多的零件，通常來說軸承出現失效的情況主要有以下幾種表現形式：接觸出現疲勞失效、游隙失效、裂縫失效等，而齒輪失效的主要有以下幾種表現形式：接觸面失效、損耗失效、斷裂失效等。因此為了有效的解決齒輪和軸承出現的失效情況，就必須要將其失效的因素進行有效的分析，并加深保養和診斷工作，如此才可以保證機械設備能有效的正常運行。

1　軸承失效因素和具體表現

1.1接觸疲勞失效

接觸疲勞失效是軸承失效的諸多情況中，Z為常見的一種，出現這種失效的主要原因是由于軸承的外表，伴隨著一定的交變應力作用下出現了一定程度的裂縫，若是情況特別嚴重甚至還會有出現軸承斷裂的情況發生。在開始階段，交變應力通常只是會致使軸承外表出現細小的裂縫，在伴隨著交變應力的不斷加大，軸承接觸面就會出現剝離的情況。

1.2磨損失效

出現磨損失效平常都是表現在軸承和零部件之間，機械在運行過程中，軸承和零部件會產生一定的摩擦，長時間的摩擦就會引起軸承磨損的狀況，軸承磨損通常會引起軸承的外形和尺寸產生變化，軸承外表的光潔度也會隨之降低，同時軸承自身的境地也會受到不同程度的影響。

必須承認的是軸承磨損是相對來說不可避免的，但是一些特殊情況還是會加速出現這種失效情況的。譬如：在軸承和零件部之間出現了異物或是鐵屑，這種情況就會致使軸承與零件的接觸面產生凹陷或是劃痕，進一步引發軸承外表端面受力不夠均勻，從而導致軸承出現磨損失效現象。

1.3塑性變形和游隙變化失效

產生塑性變形和游隙變化失效，通常都是由于受到外界一些影響因素造成的，軸承在受到一定的外力作用后，其局部會產生一定的變形，或是在一定巨大的溫差作用下也會產生塑性變形，此時如果軸承的塑性變形特別嚴重，就會進一步的致使軸承出現失效情況發生。軸承在平時運行過程中，因為外界出現了一定的變化都會引發軸承其本身配合間隙產生變形，這個時候不單單是其精度會明顯的降低，同時軸承和配合零件也會產生不嚴密的情況，進而引發產生游隙變化失效。

2　齒輪失效因素和具體表現

2.1磨損失效

相對來說出現齒輪磨損失效狀況是比較復雜的，齒輪磨損失效主要包含：輕微級別的磨損、過渡級別的磨損、腐蝕性質的磨損、膠合狀態的磨損等。齒輪在運行過程中，若是使用的潤滑不夠理想或是其旋轉速度和表面光潔度配合不好，或是工作狀態超過齒輪載荷，都會引發齒輪出現磨損的情況。齒輪在運行過程中是通過齒牙的嚙合，來傳遞動能的，而如果其齒牙之間存在異物或是鐵屑就會導致齒輪的齒牙出現磨損，而且這種情況會伴隨齒輪的連續使用，越演越烈。

另外若是齒輪的運行環境受到了影響也會導致齒輪出現腐蝕失效，這種情況通常都會導致齒輪材料發生一定的化學變化，進而引發齒輪出現了腐蝕失效。

對于膠合磨損來說，其是一種較為普遍的磨損情況，所謂膠合就是指齒輪在運行中，會受到來自各個方面的壓力，其齒面就會產生黏著的情況，在齒輪傳動速度過程中，齒輪表面金屬會隨之被剝離，進而產生非常嚴重的膠合磨損。產生這種磨損的因?主要就是對齒輪的潤滑不夠理想，不能進行達標的潤滑，或是齒輪在運行時存在干涉的現象，此時就是Z容易產生膠合磨損的。另外如果齒輪在運行過程中，其承受力量過大或是轉速超過其能力范圍，也會導致齒輪出現局部升溫太高，也會引發膠合磨損失效的情況。

2.2疲勞失效

疲勞失效也是諸多齒輪失效中的一種，若是制作齒輪的材質不夠理想，或是齒輪表面光潔度不理想也會產生凹凸情況，這種凹凸一旦超過標準值，?會產生點蝕的嚴重情況出現。

另外齒輪在進行運動的過程中，其相應的應力也會有所增加，這個時候齒輪的運動速度和方向都會產生一定變化，進而影響齒受潤滑不均，Z終引發齒輪出現了了疲勞失效的情況。

還有如果齒輪本身材質有缺陷也會導致齒輪表面出現明顯的疲勞裂縫，進而導致齒輪表面出現了嚴重的疲勞失效情況。

2.3塑性變形失效

若是齒輪本身的材料硬度不理想，齒輪在進行過程中其產生接觸應力就會相對較高，同時在伴隨齒輪潤滑情況不是很理想的話，就會引發齒輪產生嚴重的塑性變形失效情況。出現了塑性變形失效情況會導致齒輪出現爬行的狀況，齒輪的速度會產生降低，同時會產生一定的震蕩，這種震蕩就會導致齒輪運行不穩定，進而就會導致整個機械設備產生嚴重的故障。

3　軸承和齒輪出現失效情況的解決策略

3.1盡力的做好設計工作

通過大量的失效經驗分析發現，磨損疲勞是導致齒輪和軸承產生失效情況的主要誘因。所以相關的設計人員要在進行機械結構設計過程中，著重考量齒輪和軸承的綜合因素，采用科學合理的設計方法盡量的規避失效的發生，這才是有效解決齒輪和軸承產生失效情況的有效的、科學的解決策略。

在機械設備的裝配過程中，機械通常都會受到來自各個方面的巨大載荷作用，因此在進行機械結構設計，以及齒輪和軸承的設計和選型過程中，要充分的考量好這方面的因素。還要將設備的具體使用環境因素也進行充分的分析，要選擇適合環境的材質進行設計和選型。

3.2加強加深對設備的維修和保養

在對出現了齒輪和軸承失效的設備分析后發現，一些設備由于長期的運行而沒有得到有效的維護，也會產生許多齒輪和軸承失效的情況發生。因此鑒于上述情況，就需要在設備的日常運行過程中，加強加深對設備的維修和保養。要對設備的潤滑功能進行定期的監視和維護，要對潤滑過濾環節進行充分的監視，要定期的清洗過濾網，避免產生雜質過多對齒輪和軸承產生損害。另外還要依據設備使用手冊，進行針對性的停機養護，要依據生產需要進行分批、分撥式的停機維修，要做到充分的、仔細的、合理的維修和保養。

3.3采用科學的診斷方法

期望快速的分析和解決齒輪和軸承失效的情況，必須要對其產生失效的因素進行充分的了解，而維修人員如果掌握了科學的診斷方法，就可以快速的發現故障，并進行及時有效的分析，以及快速的處理和解決問題。

結束語

綜上所述，工業生產和工業發展都是需要大量的齒輪和軸承，合理的使用和合理的保養軸承和齒輪就是避免其產生失效的主要做法，而現實情況中一些生產廠家常常是忽略這一重要的環境，如此就造成產生了一些不良狀況的發生，本文則對齒輪和軸承產生失效情況的一些因素進行了著重的分析，并提出了一些合理的解決策略，希望憑借本文的論述可以對我國工業的發展起到一點幫助作用。

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來源：《好日子（下旬）》2020年3期