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煤礦機械傳動齒輪失效探討:煤礦機械傳動齒輪的失效問題處理研究

摘 要：煤礦工作一般都是比較嚴謹和危險的工作，煤礦機械故障不僅影響著工程的進度，降低生產效率，也影響著施工人員的生命安全，而傳動齒輪的失效問題是煤礦機械最為常見的問題，所以加強對傳動齒輪失效問題的研究具有重要的意義，文章先分析傳動齒輪失效的表現形式，進而探索出現這些問題的原因，經過研究得出避免傳動齒輪失效的有效措施。

關鍵詞：煤礦機械；傳動齒輪；失效；有效措施

在煤礦產業中，傳動齒輪應用非常廣泛，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，很容易導致超重現象，長時間高強度的工作就會導致傳動齒輪出現問題，導致機器癱瘓，影響煤礦的施工作業，降低生產效率，甚至造成安全隱患。

1 傳動齒輪的工作環境及工作特點

煤礦的生產作業一般都是在礦井中進行的，傳動齒輪的工作環境大多都是在地下進行生產作業，井下的環境比較復雜惡劣，所以傳動齒輪要適應井下復雜的結構情況，因此相對而言傳動結構也復雜一點。由于煤礦是重型產業，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，這個磨損是經過時間慢慢磨損的，不影響齒輪的正常轉動；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，破壞了齒輪的結構，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，摩擦力增大，加速了齒輪的磨損，可能會出現齒輪停止轉動的現象；腐蝕性磨損就是在齒輪轉動的過程中與周圍的化學物質發生的反應，發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力的反復作用下，造成材料的疲勞，當作用的應力超出了材料的疲勞極，裂紋就會延伸擴張，加速齒輪的損壞，出現齒輪失效。

2.3 傳動齒輪膠合失效

齒輪的轉動需要潤滑油的幫助，在強重力作用下，齒輪間的潤滑油不能及時的補充，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，在高速運轉的情況下，溫度上升，可能造成齒輪的膠合，出現失效。

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力的反復作用下，出現裂痕，當應力超出了齒輪的疲勞極，裂痕繼續擴張，導致斷裂；高負荷斷裂是指在高強度的作業狀態下，負荷已經超出了齒輪的額定負荷導致的破壞性斷裂，或者由于腐蝕使得齒輪部分點出現點蝕，導致斷裂等；淬性斷裂是指傳動齒輪經過熱處理時產生了過大的內應力，產生裂紋，外界的壓應力與彎曲應力的作用下，產生疲勞，當超過它的疲勞極就會促使裂紋延伸，導致淬性斷裂，這種斷裂的特點就是初始斷裂的部位顏色會有點深，這是氧化的結果。

3 傳動齒輪出現失效的具體原因

設計階段：由于齒輪工作環境的特殊性，決定了煤礦機械齒輪設計的特殊性，在設計階段，可能忽視了傳動齒輪在礦井工作的特殊性，按照傳統的設計來設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，環境復雜的要求，達不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求，這是導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，如果質量把控不嚴格，鍛造時化學成分超標或者化學成分有殘留，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致傳動齒輪的失效，安裝的位置出現偏差，影響整個傳動齒輪的安全，同時，傳動齒輪的工作需要潤滑油的不斷補充，一旦缺少潤滑油就會增大摩擦力，降低齒輪工作的效率，增加磨損，導致傳動齒輪的失效。

4 避免傳動齒輪失效的有效措施

根據上述傳動齒輪出現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。

4.1 齒輪設計階段控制

設計階段要充分的對煤礦齒輪的工作環境進行研究考察，只有充分了解齒輪的工作環境和工作性能的需要，才能對齒輪提出合理化的設計。根據煤礦齒輪工作的特殊性，優化齒輪的設計方案，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，好經過研究確定選材，確定潤滑油等，以免后期工作出現漏洞。

4.2 齒輪工藝制造階段控制

選材好工藝也好才能保障傳動齒輪的質量，要嚴格控制齒輪制造過程中的質量，改善制造工藝，提高工藝質量。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，這個粗糙度應該根據實驗來確定，合理的控制粗糙度，將齒輪的性能提升到狀態。

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，在安裝階段應該有專業人士來進行指導，運用專業的工具輔助安裝，較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，應盡量不要超過傳動齒輪的額定負荷量，潤滑油也要及時補充，保障傳動齒輪是在潤滑油的輔助下工作，此外，潤滑油不能摻入雜質，保持純凈，雜質進入齒輪間會增大摩擦系數，影響齒輪的正常工作。設備的使用過程中應該定期維護保養，并檢查傳動齒輪，及時發現問題并處理問題，對于可能發生的問題做到及早預防，防患于未然，防止出現傳動齒輪的失效問題。

5 結束語

煤礦產業是我國比較重要的一部分，煤礦的產量決定于煤礦機械的工作效率，影響著經濟的發展，傳動齒輪在煤礦機械中發揮著重要的作用，保障傳動齒輪的正常工作是保障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，將失效概率降到低，提高生產效率。

煤礦機械傳動齒輪失效探討:煤礦機械傳動齒輪失效問題及對策

引言

從客觀現實來看，我國礦山機械事故的發生概率大，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，由于井下工程建設生產的環境十分惡劣，對工程生產會產生直接的影響，與此同時在生產的建設過程中，對人的身體也會產生直接傷害。在井下的生產中，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致機械更容易出現故障，如果不能做到及時的維護，那么對日常工作將產生極其惡劣的影響。

1傳動齒輪失效的成因分析

現代井下運輸基本上都依靠齒輪運輸作為主要的運輸基礎支持。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，主要由于地質條件的影響，其工作量十分大，這樣就導致齒輪經常處于高負荷狀態下工作。而這些都會加重工作的負擔，導致在生產中產生較大影響。而齒輪磨損，則成為了最主要的損傷形式之一。在進行基層生產的過程中，通過層面的生產使用方法，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。因此在井下運輸中，齒輪的消耗是十分快的，而在建設過程中，齒輪的磨損，也會直接影響到生產的可持續性。

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

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

4）斷裂問題。斷裂意味齒輪都將失去使用作用。在生產中，齒輪發生斷裂的原因有很多，斷裂導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質量標準進行澆筑制造。導致在生產后，齒輪中出現較大的缺陷，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，導致在生產的過程中，齒輪長時間處于超高負荷的生產之中。

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。

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

2）利用短圓柱滾子的結構特點，在使用轉輪進行外圈固定的過程中，不僅能夠有效增強滾柱的結構穩定性，同時也能夠更好地促進柱子的潤滑良好性，而采取輪齒的鉆孔排距，在運輸的過程中，由于阻力的調控，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，采取有效的系統運輸裝置，能夠在延續煤礦機械的運轉中，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試過程中的使用情況呈現一定的正比例關系。在使用的過程中，從煤礦機械的齒輪潤滑油能否保障滾子順暢性進行分析，內圈和軸距之間，其圓柱式滾子，能夠更好地保障施工的質量標準。

3）煤礦運輸機械的齒輪中短圓柱滾子的數量。在對煤礦機械的短圓柱滾子型號的確定過程中，針對運輸的特點進行型號確定，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量進行確定，歸納其中可能出現的諸多失誤，并以此來完成整體機械的模型設計。在設計的過程中，分析煤礦機械的齒輪短圓柱滾子數量，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的基礎以上，其中k＝10是滿足基本使用定律的根本。為保障在生產張軸承的承重效應符合工作需求，需要對不符合的零部件進行取締。

4）針對機械齒輪的潤滑處理。不論在何種環境下使用大型機械，對齒輪的潤滑都是保障機械正常運行的根本所在。而針對煤礦井下操作環境中的惡劣性，對齒輪的潤滑更為重要，在進行齒輪的潤滑過程中，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，方可進行精密潤滑，保障軸承的承受力，在日常的操作范圍之內。井下作業過程中，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作業，而在生產作業的過程中，惡劣的環境也會加重這一生產的機械部件。所以及時有效的潤滑工作，對機械零部件的使用壽命，以及井下生產都有不錯的促進作用。大型礦井下，對機械工作量大的設備，應當保持其齒構件在生產工作中的結構穩定性，這樣才能夠確保生產工作的有序進行。

3結語

在機械化生產發展趨勢下的煤礦井下生產中，皮帶運輸機的使用是必然的結果。在皮帶運輸機的使用中，齒輪的使用是最為普遍的一種形式。滾筒形式，以及轉軸和軸承結構都使用了大量的金屬設備，這些設備在井下作業中，由于受到惡劣環境的影響，其使用壽命受到了極大的威脅，同時也給井下生產的安全進行，產生了極大影響。只有有效地減少此類機械的失效故障，才能夠保障生產的有序進行，同時才能夠確保井下工作人員的生命安全。

作者：張建靜 單位：太原理工大學 同煤集團安全監管五人小組

煤礦機械傳動齒輪失效探討:探析煤礦機械傳動齒輪的失效形式

摘要：本文主要從如何提高煤礦機械傳動齒輪質量，延長煤礦機械設備的使用壽命等方面對煤礦機械傳動齒輪的失效形式進行了探討。

關鍵詞：煤礦機械；齒輪失效；原因

為了提高煤礦機械的性和使用壽命，對傳動齒輪必然要提出更高的要求。煤礦機械的齒輪大多為中、大模數（模數 6～20 ram），多為低速（6 m/s 以下）重載傳動，由于兩傳動齒輪之間是高副接觸，單位齒寬的載荷值很高（20 kN/cm），因此要求齒輪材料相應的應力達到一定的值。近年來，我國煤礦機械齒輪的制造質量和使用管理水平得到不斷提高，但是從現場運轉狀況看，存在使用壽命不夠長等問題，與世界先進水平相比，尚有一定差距。煤礦機械齒輪失效形式主要有以下幾種。

1表面疲勞

由于輪齒表面或表面下存在材質初始裂紋（裂紋生核），以及交變應力反復作用而造成材料的疲勞，其應力超出了材料的疲勞極限，開始裂紋擴展。其特征是金屬的移動和形成凹坑，并可使得凹坑合并或增大尺寸。

（1）破壞性點蝕：輪齒工作時，齒面接觸應力是按脈動循環變化的，若齒面接觸應力超過材料的接觸疲勞極，齒面表層在載荷的多次重復作用下，產生細小的疲勞裂紋，通常開始于輪齒節線以下點蝕，這種麻點形成應力的增高，導致麻點間的金屬疲勞引起齒廓的破壞?？裹c蝕主要與齒面的硬度有關。

（2）疲勞剝損：這是一種潛在的疲勞破壞，其特征是沿齒頂或頂棱從齒面上脫落下的顆?；蛐计^大。常見于硬齒面或表面淬火的齒輪，起源于齒面下的缺陷，或由于熱處理造成過高的內應力。

2 塑性流動

（1）塑性變形：由于輪齒嚙合不合理而造成超負荷或沖擊負荷而產生輪齒較軟齒部分金屬的塑性變形，嚴重時在齒頂的邊棱或端部出現飛邊、齒頂變圓，主動齒輪的齒面上有凹洼，被動齒輪的節線附近升起一脊形，使齒面失去正確的齒形。

（2）起波紋：由于潤滑不充分、重載或振動而形成的“滑動粘附”摩擦，在齒面上形成與滑動方向成垂直的波紋，外觀呈魚鱗狀。常見于表面淬火的小齒輪上。

（3）起皺：由于超負荷或潤滑不足，齒面沿滑動方向出現皺紋，呈人字形或魚尾狀。常見于表面淬火的小齒輪和青銅渦輪齒面上。

3 磨損

（1）正常磨損：是齒輪接觸表面上的金屬以一定的速率緩慢的損耗。它在齒輪的預期壽命內將不影響其正常的使用性能。磨損量以不超過維修標準為限。

（2）中度磨損：是齒輪接觸表面上的金屬較快的損耗。它會使齒輪的齒廓發生一定的變化，使平穩性降低，噪音加大。

（3）破壞性磨損：它是齒面的損傷、齒廓的變化達到非常嚴重的程度，使運轉的平穩性受到較嚴重的破壞，齒輪的壽命顯著降低。

（4）磨料性磨損（擦傷）：它是由于在齒輪的嚙合中進入細顆粒，使齒面沿滑動方向呈短線狀劃痕，引起齒面的損壞。這種顆?？赡苁莵碜札X輪箱中的污物、鑄造遺留的砂粒、油中的雜質和輪齒表面或軸承剝落下的金屬顆粒。

（5）干涉磨損：由于安裝不當，當輪齒不合理或提前接觸時，全部載荷集中于主動齒輪根與相配齒輪的齒頂的嚙合上（在被動輪齒根與相配齒輪的齒頂間斷開），其破壞由輕到重，嚴重時主動輪齒齒根被掘起，而相配齒輪的齒頂嚴重地卷起，引起齒輪副的破壞。

（6）腐蝕性磨損：它是由于輪齒在嚙合摩擦過程中與周圍介質發生化學反應或電化學反應的磨損。如酸的濕氣（水污染）、潤滑油的污染及潤滑油脂混入酸性水對齒面所產生的銹蝕等。在煤礦井下這種情況時常發生。

（7）膠合：由于超負荷或使用潤滑油不當，輪齒接觸面在重載的作用下，潤滑油油膜破裂，使兩嚙合輪齒的接觸面材料直接接觸并粘焊在一起，引起較軟齒面的部分接觸面材料沿滑動方向被撕破或起溝當成因條件沒有消除時，膠合會繼續擴展。

（8）疲勞磨損（點蝕）：在齒輪的高副接觸中，材料表層受到很大的接觸應力，當載荷重復作用時，常會出現表層金屬呈小片狀剝落，而在零件表面形成小坑，有著鈍和粗糙的外觀。

（9）燒傷：由于超負荷、高速或潤滑不良，產生過度磨擦，輕者齒面高溫變色，重者由于材料的硬度降低而產生嚴重磨損或齒面損壞。

4 膠合

由于超負荷或使用潤滑油不當，常因嚙合區溫度升高，在重載作用下輪齒接觸面的油膜被擠破，使兩輪齒的金屬面直接接觸并熔焊在一起，引起軟齒部分接觸面沿滑動方向被撕下而起溝，在低速重載下，由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可能產生膠合破壞。

5 斷裂

（1）疲勞斷裂：它是由于循環彎曲應力超過材料的極限應力。這種應力可能由于齒根結構、超負荷、角度誤差或由于缺口、齒面的缺陷導致突然的應力增高，在加載側出現裂紋。通常在齒面邊緣的圓角上而發展到沿整個齒根或者沿對角線斜上橫過全齒的整齒斷裂。如，某煤礦綜采面使用的中雙鏈刮板輸送機的傳動齒輪，下井只用幾個月就陸續發生三軸齒輪、一軸圓弧傘齒輪斷齒事故。主要原因是選材不當（30 CrMnTi 鋼）。

（2）磨損斷裂：由于嚴重點蝕、剝落或嚴重的磨料性磨損等嚴重磨損，使輪齒的強度降低到輪齒斷裂極限以下，造成輪齒斷裂。

（3）超負荷斷裂：由于突然的沖擊負荷，在齒面的一個端角度誤差處造成載荷集中；也可能由于軸承的損壞、軸的彎曲或較大的外部零件進入嚙合使輪齒楔住，而造成輪齒斷裂。

（4）淬裂：它是由于熱處理形成過高的內應力，是疲勞斷裂的起源點。外觀呈細絲狀裂紋，斷紋的初始部分會氧化變色。

（5）磨削裂紋：由于機加工齒輪磨削的方法不當或熱處理方法不當，在齒面產生細的裂紋，呈網狀形，也是疲勞斷裂的起源點。

齒輪失效的原因是多方面的，有設計方面的原因，制造加工方面

，安裝使用方面等，避免違章操作機械超負荷運轉，超過齒輪的承載能力，才能從根本上提高煤礦機械齒輪的使用壽命。

煤礦機械傳動齒輪失效探討:對煤礦機械傳動齒輪失效的相關探討

摘要：煤炭是我國的主要能源，我國煤礦中大部分都是井工開采，只有不到百分之十的是屬于露天開采。在機械傳動中，齒輪傳動使用范圍很廣，可以用來傳遞任意兩根軸之間的運動和動力，但是齒輪的失效速度也很快，導致設備的功能發揮不夠充分，嚴重影響到煤礦企業的安全高效運行。本文通過對煤礦機械中各種齒輪的失效形式及原因的分析，不僅能夠使得煤礦機械設備的功能發揮到，同時還能夠對設備本身存在的一些缺點做到很好的補充，這樣可以使得機械設備的使用壽命大幅度提高，為煤礦企業實現安全高效生產提供了有力保障。

關鍵詞：煤礦機械 機械傳動 齒輪失效

1. 前言

煤炭是我國的主要能源，我國煤礦中大部分都是井工開采，只有不到百分之十的是屬于露天開采，這與一般工農業相比，在煤礦生產中機械設備又具有以下幾個鮮明特點：及時，工作環境極其惡劣，機械設備時刻受到粉塵、水汽、有害氣體等的危害；第二，正常工作情況下，條件苛刻，大部分的機械設備是處在負載大、振動強、摩擦厲害、介質腐蝕嚴重的高速環境下工作；第三，工作時間超長，許多機器都是不分晝夜的連續性工作；第四，因為環境惡劣，工況要求高，再者停機時間短，這樣直接使得機械零部件得不到良好的潤滑和維護。

這幾年來，齒輪傳動在煤礦機械中的使用更為廣泛，但是齒輪的失效速度也很快，導致設備的功能發揮不夠充分，嚴重影響到煤礦企業的安全高效運行。下面就齒輪傳動的失效進行分析。

2. 煤礦機械齒輪失效形式

隨著煤礦機械化、現代化水平的提高，煤礦機械的功率日趨增大。為了提高煤礦機械的性和使用壽命，對其傳動齒輪必然要提出更高的要求。下面簡要分析煤礦機械齒輪失效的幾種形式：

（1） 表面疲勞

由于輪齒表面或表面下存在著裂紋生核，其特征是金屬的移動和形成凹坑，并可使得凹坑合并或增大尺寸。

及時，齒面點蝕，輪齒在工作時，齒輪之間的接觸為高副接觸，輪齒表面會受到很大的接觸應力。當出現齒面接觸應力比允許應力大時，同時，齒面表層又處在多級載荷作用下，這使得齒面很容易出現裂紋，這些裂紋通常開始于輪齒節線附近，如圖l所示，就可以清楚的看出。當接觸應力對齒面繼續發生作用，這種麻點形成應力的增高，輪齒表面逐漸出現表層金屬的片狀剝落，最終引起齒廓的破壞。

第二，疲勞剝損。對于機械設備而言，疲勞剝損是一種潛在的疲勞破壞，其特征是沿齒頂或頂棱從齒面上脫落下的顆?；蛐计^大。常見于硬齒面或表面淬火的齒輪，起源于齒面下的缺陷，或由于熱處理造成過高的內應力。

（2） 磨損

在煤礦機械設備的磨損中，其形式相對來說比較多，主要有以下幾種形式：正常磨損、中度磨損、破壞性磨損、磨料性磨損（擦傷）、干涉磨損、腐蝕性磨損、膠合、疲勞磨損（點蝕）、燒傷等。下面就介紹其中幾種在煤礦機械設備中經常能夠遇到的磨損。

及時，正常磨損。這種磨損是由于齒面上的金屬相互之間以一定的速率緩慢的損耗。這種磨損是在齒輪的設計壽命之內，不影響設備的正常使用情況，但是其磨損量不允許超過維修標準。

第二，破壞性磨損。它是齒面的損傷、齒廓的變化達到非常嚴重的程度的磨損，使運轉的平穩性受到較嚴重的破壞，齒輪的壽命顯著降低。

第三，干涉磨損。由于在設備的使用初期，對齒輪的安裝不當，當輪齒不合理的或提前接觸時，其大部分的應力都集中在主齒輪上，當隨著設備的運行，對齒輪的破壞由輕到重，嚴重時主動輪齒齒根被掘起，而相配齒輪的齒頂嚴重地卷起，引起齒輪副的破壞。

（3） 膠合

由于超負荷或使用潤滑油不當，常因嚙合區溫度升高，在重載作用下輪齒接觸面的油膜被擠破，使兩輪齒的金屬面直接接觸并熔焊在一起，引起軟齒部分接觸面沿滑動方向被撕下而起溝。

3. 齒輪失效原因分析

我國煤礦機械設備事故率居高不下，一直困擾著煤礦生產安全，極大的阻礙著煤礦企業的發展。齒輪運轉承載后，產生很大的接觸應力,同時齒輪嚙合時，產生很大的彎曲應力，由于曲率半徑及根部形狀因素等使得該處出現應力集中現象，同時這又會引起齒面的剪應力增大，齒面的相對滑動又使滑動前方受壓后方受拉。除潤滑不良、三體（磨粒）磨損、化學腐蝕外，一般地說，若輪齒承受的交變應力超過了材料的疲勞極限或強度極限應力，這樣將會使得齒輪出現以上所介紹的失效形式，以下將分析造成這些失效形式的原因，其中主要表現在以下幾個方面。

（1） 設計方面

在煤礦機械設備的使用過程中，設備的實際工況和使用情況與齒輪的設計參數和技術要求結合不夠緊密，針對性不夠強，缺乏專項切實的科研和實驗。有些標準、規范和測試方法、計算方法不統一、不先進。有些齒輪的材質設計選擇不當，性能不好。表2所列對齒輪斷齒、點蝕和剝落有影響的因素，可供齒輪優化設計時綜合考慮。

（2） 制造加工方面

制造加工方面存在缺陷，齒輪制造質量達不到標準和技術要求，甚至產品質量低劣。熱處理質量不過關，淬火處理齒面硬度不均，產生淬火裂紋，積存較大內應力。加工精度不高，中、大模數齒輪加工常出現齒圈的徑向跳動和齒形超差，齒面粗糙度不合格，這些都影響著齒輪的接觸精度。直接影響著齒輪的承載能力和壽命。

（3） 安裝使用方面

在煤礦企業當中，普遍存在著一些問題，比如，安裝技術規范不健全，在安裝過程中基本上靠著工人的工作經驗進行施工，同時測量儀器不完備，達不到齒輪安裝技術要求和質量標準。甚至有的出現違章操作，使得機械設備處于超負荷運轉狀態，這樣極大的損害了齒輪的使用壽命。

4. 結語

綜上所述，我國煤礦機械設備事故率居高不下，一直困擾著煤礦生產安全，極大的阻礙了煤礦企業的發展，這是一個亟待解決的安全問題，傳動齒輪作為機械設備中必不可少的一部分，它的設計水平、制造質量和使用管理水平直接關系著煤礦機械設備的性和安全性，同時也影響到設備的使用年限。通過以上對煤礦機械中各種齒輪的失效形式及原因的分析，不僅能夠使得煤礦機械設備的功能發揮到，同時還能夠對設備本身存在的一些缺點做到了很好的補充，這樣可以使機械設備的使用壽命大幅度提高，為煤礦企業實現安全高效生產提供有力保障。