一、故障
MQG3660型球磨機(jī)，筒身尺寸（直徑x長(zhǎng)度）為3600mm×6000mm。球磨機(jī)安裝完畢后，空載試運(yùn)行時(shí)聲音不太正常。停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)主傳動(dòng)齒輪中小齒輪的根部有裂紋。當(dāng)時(shí)認(rèn)為，小齒輪裂紋是其加工制造過(guò)程中，由于表面質(zhì)量存在問(wèn)題而引起的應(yīng)力集中逐步發(fā)展所致。換上一個(gè)新的小齒輪，經(jīng)過(guò)幾天空載磨合后便投入生產(chǎn)試運(yùn)行。就在加載運(yùn)行后，立即產(chǎn)生不正常的嚙合聲。如此間斷運(yùn)行了兩個(gè)月，小齒輪輪齒斷裂。重新?lián)Q上一個(gè)小齒輪，運(yùn)行時(shí)噪聲仍然很大，并且再次出現(xiàn)斷裂。
現(xiàn)場(chǎng)分析認(rèn)為，嚙合噪聲的存因是嚙合間隙過(guò)大。因此，對(duì)齒輪傳動(dòng)的嚙合間隙進(jìn)行了調(diào)整。再次啟動(dòng)運(yùn)行，果然振動(dòng)及噪聲有所減小，但兩個(gè)月之后，小齒輪斷了兩齒。換第四個(gè)新的小齒輪，并同樣對(duì)嚙合間隙進(jìn)行調(diào)整。這一次僅運(yùn)行10天，小齒輪輪齒就斷了，且把小齒輪座向外推開了3mm。
二、故障原因分析
輪齒的折斷有兩種，一種是彎曲疲勞折斷；另一種是過(guò)載折斷。引起疲勞折斷的主要原因有：傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷過(guò)大；齒根圓角半徑過(guò)小；齒根表面粗糙度值過(guò)大；滾切時(shí)齒根被拉傷；材料中有缺陷，熱處理產(chǎn)生微小裂紋及其他有害殘余應(yīng)力等。
當(dāng)齒根處的交變應(yīng)力超過(guò)了材料的疲勞極限時(shí)，齒根圓角處產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋又不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪齒的彎曲疲勞折斷。而過(guò)載折斷則通常是由于短時(shí)嚴(yán)重過(guò)載的沖擊載荷作用，使輪齒承受的應(yīng)力超過(guò)其極限應(yīng)力所致。載荷嚴(yán)重集中、動(dòng)載荷過(guò)大及有較大的硬質(zhì)異物進(jìn)入輪齒嚙合處，均可引起過(guò)載折斷。
輪齒的疲勞折斷是在交變應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下逐漸產(chǎn)生的。由于小齒輪齒數(shù)少，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)相對(duì)較多，產(chǎn)生疲勞折斷也是有可能的。但球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷一般都不是很大，況且在每次更換前，對(duì)新齒輪的漸開線參數(shù)、齒輪精度、表面質(zhì)量都進(jìn)行了測(cè)量和檢驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果均符合圖紙技術(shù)要求，單從MQG3660型球磨機(jī)幾次更換的小齒輪折斷時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間來(lái)看，應(yīng)是疲勞和過(guò)載的共同作用。
然而，在幾次折斷時(shí)，并無(wú)意外嚴(yán)重過(guò)載情況發(fā)生，球磨機(jī)工作中也沒(méi)有太大的沖擊載荷作用，傳動(dòng)系統(tǒng)又不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的動(dòng)載荷，且每次故障發(fā)生時(shí)，兩輪輪齒嚙合處，也沒(méi)有硬質(zhì)異物在其間。顯然，斷齒的主要原因應(yīng)是輪齒上載荷嚴(yán)重集中。關(guān)于這一點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)人員用紅丹粉對(duì)兩輪輪齒嚙合處著色檢查后得到了證實(shí)。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)齒面的接觸面積雖然達(dá)到了90%，但是靠近筒體一端著色明顯要重一些，而靠近聯(lián)軸器的一端則明顯要輕，前者僅占齒面的50%。故此，聯(lián)想到幾次斷齒都是靠近筒體這一端，正是因?yàn)楣ぷ鬏d荷集中，導(dǎo)致了小齒輪的多次折斷。
MQG3660型球磨機(jī)主傳動(dòng)齒輪是一對(duì)直齒圓柱齒輪。直齒圓柱齒輪，其輪齒上載荷分布不均勻的原因主要有：齒輪加工中產(chǎn)生的齒向誤差；安裝后兩齒輪軸間的平行度誤差。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果，該機(jī)斷齒的原因是由于安裝調(diào)整不當(dāng)所致。
三、故障排除
按照MQG3660型球磨機(jī)主傳動(dòng)齒輪裝配技術(shù)要求作相應(yīng)調(diào)整：按齒輪副中心距的偏差范圍調(diào)整兩齒輪的軸心距，保證兩輪間的齒頂間隙和齒側(cè)間隙，齒側(cè)間隙用壓鉛的方法進(jìn)行測(cè)量；調(diào)整兩齒輪軸線的平行度，使齒寬方向上著色檢查后的接觸斑點(diǎn)印痕居中；修磨由于斷齒損傷的大齒輪齒面；將齒部飛濺潤(rùn)滑改為噴淋潤(rùn)滑。
經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)調(diào)整，齒面接觸斑點(diǎn)達(dá)到95%。試運(yùn)行中幾乎聽不到噪聲，機(jī)器的振動(dòng)極小。至今，已使用了半年多的時(shí)間，再未斷齒。
