机械轴承和齿轮失效原因及应对措施
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摘要：机械设备在工业生产活动当中扮演着重要角色和占据关键的位置，同时，齿轮和轴承在机械设备当中是最重要的组成部分，其能否正常有序的运行与机械设备是否能够将作用全部发挥出来有着紧密联系。当机械设备经过了长时间的运转之后，轴承和齿轮出现失效问题是不可避免的，所以还需要维护工作人员全面了解和分析失效的主要原因，以此作为基础，制定出更加完善的解决方案与措施，保证机械专业设备运行不会再受到任何因素的影响，可以真正的实现有序和顺利运行。基于此，本文主要对机械轴承和齿轮失效的原因与应对措施展开深入探讨。
1轴承失效的主要表现以及具体原因分析
1.1接触疲劳失效
经过认真的分析之后发现，在轴承失效形式当中，接触疲劳失效是最常见的失效方式，之所以会出现这样的问题，主要就是轴承表面受到非常大的交变应力，所以导致轴承的表面出现了裂纹问题，甚至发生断裂情况。最初的交变用力影响之下，只出现了很小的裂纹，但是伴随着时间的不断推移，所承受的交变应力在慢慢的增大当中，所以接触表面会形成脱落。
1.2磨损失效
磨损失效问题主要在轴承零件之间发生的概率较大，当机械设备在运行过程当中，轴承当中的各个零件之间会产生摩擦，这样的情况就会增加轴承发生尺寸大小以及整体形状变化的概率和可能，表面也会慢慢的变坏，光滑度不断的下降，导致轴承自身的旋转精度慢慢的降低。轴承零件在运行过程当中，与之相对应的零部件之间如果进入了小的颗粒或者是磨屑，外来物的出现，极有可能会造成磨损失效问题的出现。假如轴承接触有隆起问题的出现或者是软异物接触面的摩擦力受力不均，也会出现局部摩擦热，对摩擦接触面造成一定的影响，出现轻微程度上的焊合问题。轴承示意图如图1。
1.3塑性变形失效
外力和温度带来的双重影响对轴承的表面产生了制约，导致其局部出现了变形问题或者是发生了流动性的塑性变形，这种问题在严重时，可以造成轴承完全失去自己的效用，相关工作人员又将这种失效问题称作塑性变形失效。
1.4断裂失效
轴承在运行的过程当中，如果承受的外部载荷已经超过了自身所能承受的强度，那么在到达极点之后，就会出现多问题，造成轴承外部载荷不断增加，主要原因包括：轴承在实际安装的过程当中缺乏合理性与科学性或者是主机突然出现某些问题。如果是因为轴承自身所存在着缩孔、气孔等各种问题，而出现的断裂，被工作人员称之为了缺陷断裂失效。但是如果轴承的套圈和滚子进行热处理、锻造和研磨，加工过程当中出现过热或者是局部烧伤等各种问题，那么在这样的情况之下，如果受到外力所带来的突然影响，那么就会对轴承产生伤害，增加断裂失效问题发生的可能。
1.5游隙变化失效
轴承参与到工作过程当去之后，非常容易受到外部环境所带来的影响，如果外部环境产生了某些变化，那么自身的配合间隙就会发生改变，对其精度造成影响，增加轴承与自己相配合部件发生咬死问题发生的可能，所以这种事情问题被称为了游隙变化失效。
1.6腐蚀失效
腐蚀失效从它的字面意义上不难理解，就是轴承的金属表面与四周的介质发生化学反应，之后对轴承自身产生了一定的影响，会出现腐蚀失效原因具有多样性，例如，腐蚀物质被分为了多种类型，即：邮寄酸腐蚀、电介质腐蚀、电流腐蚀等等，每一种腐蚀都会对轴承表面造成不同程度的影响，导致腐蚀坑的出现，也会造成轴承表面慢慢的出现老化，发生脆硬问题。而且腐蚀问题一旦出现，还会造成轴承出现断裂失效的可能。
2齿轮失效的主要表现形式以及具体原因
在钢铁企业发展和运行的过程当中，齿轮是非常重要的运动传递和动力传递零部件，因为齿轮的种类有很多种，所以得到了广泛的应用，即使在不同的环境当中，也可以得到呈现出更好的工作效果，但是工作条件的不同对齿轮所造成的影响也会有很大的差别，故而齿轮的主要失效形式也会有很大的差别。工作人员想要对失效进行分类，还需要按照所需要齿轮的主要特点、失效主要过程以及齿轮运行工作原理作为重点以及基础，来进行分析和判断。表1是失效类型。
2.1磨损失效
之所以会导致齿轮轻度磨损问题，主要就是因为当齿轮在具体加工的过程当中，使用的剂粘度、齿轮面的具体工作速度、工作载荷与齿轮粗糙度之间不匹配等都会造成磨损问题的出现。当齿轮在具体工作环境处在了边缘状态当中时，杂质或者是污染物进入到系统当中去，那么必然会对齿轮产生极大的影响，增加中等磨损问题的出现。如果齿轮的系统存在着问题，密封装置不科学，那么这时候机械系统就会出现震动问题，甚至出现非常严重的冲击载荷，对齿轮产生严重的过度磨损。齿轮在进行啮合过程当中，齿轮间出现了金属碎屑或者是其他的异物，也会造成磨粒磨损问题，如果这种问题出现在了齿轮上面，那么磨损问题就会变得非常的严重。在齿轮运行的过程当中，外部环境或者是其他的异常因素也会导致齿轮材料出现电化学反应，对齿轮造成的腐蚀磨损。
2.2胶合磨损失效
齿轮在具体工作过程当中，会受到一定压力所带来的影响，齿轮面会发生粘着现象，伴随着啮合的不断发展，齿轮面金属会慢慢的脱落，之后变成非常严重的胶合磨损问题，出现胶合的最主要原因，就是因为热化条件和具体的工作情况之间出现不匹配问题或者是齿轮啮合运动过程当中有干涉情况的出现，这时候齿轮就会出现较为轻微的胶合磨损。
2.3表面疲劳问题
经过认真的调查之后发现，一些齿轮的主要材质是铸铁，齿轮的表面有时会出现凹凸不平等各种情况，齿轮在啮合的过程当中会造成齿轮出现点蚀情况。齿轮啮合过程当中应力在不断的增加，造成齿轮的速度方向发生了变化，无法更加快速的形成油膜。假如材料自身如果出现了问题，那么再加上齿轮材质非常的硬，齿轮面也会产生疲劳裂纹。
2.4塑性变形
如果齿轮的材料硬度非常的低，在进行啮合的过程当中，所接触的应力较高，再加上系统等各种问题就会发生塑性变形。齿轮面出现爬行问题会非常的严重，而且运行的速度也会慢慢的下降，失去稳定性的震动也会导致鳞皱的出现。而起脊问题的出现，主要多发生在重载工况之下的蜗杆齿轮当中，就是因为双曲线齿轮接触应力不断在增加当中，如果这时出现了不良等问题，缓慢的速度就会增加起脊问题出现的可能。如果齿轮系统失去了自身的作用，那么齿轮的温度就会不断的向上升高，最终造成齿轮出现了热变形等各种问题。
2.5折断失效
经过认真的分析之后发现，折断失效也是非常常见的失效问题之一，齿轮的齿根圆半径非常的小，再加上齿轮表面非常的粗糙，在这样的情况之下，如果出现了交变应力，这时候齿轮的根部就非常容易受到严重的伤害，特别是在啮合过程当中，一旦有异物出现，就会导致齿轮出现折断问题。
3机械轴承和齿轮是有原因的应对方法与措施分析
3.1提高工作人员的综合素质与工作能力
综合素质高、工作能力强的工作人员参与到工作过程当中去之后，才能够体现出更好的工作效果。当钢铁企业在实际发展的过程当中，需要各种专业的人才提供帮助与支持，只有这样，才能够有效避免和防止机械轴承和齿轮发生失效问题，对具体的生产产生影响，所以在工作之余，企业需要应用科学的方法，对工作人员进行培训，并在培训的过程当中将理论与实际相结合，以此来加深工作人员对培训内容的理解和记忆，树立正确的使用和维护机械设备的意识。通过认真的学习，全面、正确掌握机械轴承和齿轮的使用方法，有效延长机械设备的使用时间。不仅如此，企业当中的管理工作人员还要发挥出自己的作用和力量，应用主动、积极的态度去进行组织培训，并且将最全面、最正确的保养机械齿轮和轴承的知识传授给每一位工作人员，只有这样，才能够降低和减少故障发生的可能和概率，并且帮助钢铁企业在发展过程当中获得更多的经济效益和社会效益。
3.2切实做好设计工作
在进行齿轮和轴承设计过程当中，首先需要对机械运行过程当中极有可能会遇到的问题进行认真的分析，之后还需对机械工作的主要特点、环境、工作负荷进行全面的考虑，在环境特别恶劣的情况之下，机械设备的条件是自然不会很好，甚至有些企业机械设备是在碱性的环境当中进行工作的，这时候工作人员需要将所有的内容全部都加入到考虑的范围之中去，最后切实做好相关的计算工作，保证应用最正确的材料来展开制造。
3.3严格的制造工作
制造工作人员同样需要将自己的作用全部发挥出来，当参与到此项工作过程当中之后，需严格按照图纸当中内容以及要求来进行相关的工作，本着认真、负责的态度制造每一个机械零件，之后还要进行精度加工，保证产品的质量，最终由专业质检人员进行检查，避免误差的出现。3.4重视维护与保养工作之所以许多机械设备在使用过程当中出现问题，有很大一部分原因就是没有做好维修与保养工作所导致的，因为钢铁企业工作环境复杂，给与维护工作带来了许多困难，所以想要保证机械设备有序运行，需要认真到维修与保养工作的重要性，在日常的工作当中，以定期的方法，展开机械维修与保养，对出现的问题展开深入分析，最终制定出完善的解决方案。
4结语
简而言之，在新时代的大背景之下，促进和带动着钢铁企业获得了长足的发展，经过了解之后发现，造成机械轴承和齿轮失效的原因具有多样性，同时，机械轴承和齿轮一旦出现了失效问题，必然会对机械的正常运行产生不同程度的影响，所以工作人员需对此问题需要加强关注与重视，在日常的工作当中，通过不断进行经验的总结以及认真的学习，大幅度提高自己的综合素养与工作能力，明确轴承和齿轮失效问题对企业自身所造成的影响，再充分了解失效的主要原因，最终制定出完善的方法，将问题妥善的解决，帮助机械更加稳定的运行，让钢铁企业在竞争如此激烈的大潮当中获得更好、更长足的发展。
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作者：黄贝 单位：湖南湘潭钢铁公司