減速機械的可靠性維修及其維修決策

邵輝

摘 ?要：減速機械一旦發生軸承損壞、漏油或過熱等問題，就會導致正常生產受到嚴重影響。針對這一情況，還應加強減速機械的可靠性維修，并從可靠性、維修性和經濟性角度完成合理的維修方式選擇，同時制定科學的維修周期決策，進而更好地實現設備的維修管理。因此，相關人員還應加強有關問題的研究，以便更好地開展相關工作。

關鍵詞：減速;機械;可靠性;維修

引言

減速機械在出現軸承損壞、漏油或者過熱的問題時，就會對正常的工作產生巨大的影響，為此需要加強減速機械的可靠性維修，并充分分析經濟性等影響因素，選擇最合理的維修計劃。

1減速機械的分類

減速器的種類很多，根據變速箱的類型，可以分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器。根據不同的傳動級，可分為單級減速器和多級減速器。根據齒輪的形狀，可以歸類為圓柱齒輪減速器。根據傳動裝置的布局，它可以分為膨脹型、分體型和同軸型減速器。漸開線圓柱齒輪傳動裝置具有許多優點并得到了廣泛的應用。然而，一些機械設備減少型變送器不僅需要大的傳動比，而且還需要小的輪廓尺寸。漸開線齒輪變速器不能滿足結構要求。在這種情況下，通常使用蝸桿傳動。蝸桿傳動的主要優點是傳動比大，結構緊湊，運行穩定且無噪音。如果蝸桿的導程角很小，則蝸桿驅動器將自鎖。熱驅動的主要缺點是齒面之間的滑動速度快，傳遞效率低和傳遞熱量容易產生 。

2減速機械可靠性的分析

在分析減速機的可靠性時，一般會采用兩種方法，分別是定性分析和定量分析。通過對故障的模式進行分析、分析故障的致命度、故障對機械的影響等方式就是定性分析。定性分析需要進行十分系統的實驗，找到機械當前有哪些弱點。通常，一個減速機械產品的設計之初，就需要根據設計的具體內容對產品進行評價，分析可能存在的故障，并分析這些故障對機械能夠造成怎樣的影響，然后進行致命性分析。分析可靠性時需要采用自上而下的方式進行分析，首先分析系統的結構，然后分析系統的元件，從而確定故障模式對系統性能造成的影響。在分析的最后，要對各種模式發生故障的嚴酷程度進行分類，并分析可能發生故障的概率，并采用合理的而方法消除故障。定量分析法和定性分析的區別在于使用了大量的數學工具，尤其是大量使用了概率論和統計學的內容，根據數學計算結果來判斷減速機械的故障，并判斷減速機械的可靠性。

3減速機械可靠性維修

可以使用定性或定量分析來分析減速器。定量分析使用統計和概率論的概念和方法對從壽命實驗和故障統計中獲得的高度分散的數據進行統計分析，并進行可靠性計算。定性分析是對缺陷和事故的系統分析，以發現和消除系統中的薄弱環節。如今，用于確定系統可靠性的常用方法是使用系統的實驗方法來發現弱點及其影響。故障模式和影響分析（FMEA）以及故障模式，影響和死亡率分析可用于使用統計和概率理論來估計事故特征。布爾理論，故障樹分析和馬爾可夫理論均可用。以下是幾種方法的原理和實現步驟的簡要介紹。FTA 程序通常用于維持減速器的實際可靠性。具體來說，需要在化簡器中完成圍繞特定系統故障的逐層跟蹤，以使用故障樹顯示系統故障與故障原因之間的關系。建立故障樹模型后，需要收集故障數據。通過定性分析，可以獲得定性重要性和最小割集，以完成對系統弱點和故障譜的搜索。定量分析完成了頂級事件發生概率的計算，并降低了系統的可靠性。可以使用關鍵重要性和概率的重要性來分析數據結果，從而做出有關維護科學信譽的決策。以蝸桿減速器為例，構建故障樹。最重要的事件是減速器故障，而蝸桿減速器故障的原因可以分為七個類別。換句話說，減速器的油含量太高。諸如傳動軸噪音，軸承故障，軸承蓋機油泄漏，減速器過熱，齒輪損壞以及其他故障之類的故障可以視為次要事件。故障樹底部事件是各種故障的原因。例如，減速器過熱的底部事件應該是過載操作，潤滑油污染，油封的過度摩擦以及潤滑油不足。建立故障樹后，可以使用升序方法來完成最小割集解決方案。根據布爾代數的規則，最高事件表示為最低事件乘積之和的最簡單形式，并且每個項目都可以視為最小割集。分析顯示，針對蝸桿減速器故障，有 23 個主要的最小割斷集。確定最底層事件的故障模式和故障分布參數后，可以使用最底層事件的故障概率來完成最頂層事件的故障概率的計算并完成對故障樹的定量分析。通過計算，可以調整每個故障的可能性，并完成對每個組件重要性的調整。綜合考慮這兩個因素，可以完成蝸桿減速器組件的診斷和檢查程序，以可靠地維護減速機。分析的結果是，導致蝸輪蝸桿減速器故障的故障有五種主要類型：空心軸油封泄漏，電機軸齒輪損壞和單鍵空心軸磨損，鍵槽、減速器異響，帶收縮盤的空心網。進一步分析這五個故障的原因及其相應的解決方案，可以確保蝸桿減速器的可靠運行。

4減速機械可靠性維修決策

4.1維修方式決策

目前，機械設備常用的維修方式包含定期維修、狀態維修和事后維修，采取不同的維修方式將給設備的可靠性、維修性和經濟性帶來不同程度的影響。在制定維修方式決策時，還應采取定期維修方式維修具有較高可靠性要求的設備，采用事后維修方式維修故障危害小的設備，采取狀態維修方式維修具有較高維修成本的設備。考慮到減速機械結構相對簡單，可以針對具體零部件或組件制定相應維修方式決策，因此可以采取層次分析法選取維修方式。而目標層為減速機蝸桿維修方式，第二層為準則層，即利用專用程度、對安全環境的影響、在生產中的重要程度和質量的穩定性四個可靠性指標，并利用維修難易程度和備件情況這兩個維修性指標，同時利用蝸桿原值、停機損失和維修費用這三個經濟性指標對減速機維修方式進行衡量 ?。最后則為方案層，包含狀態維修、定期維修和事后維修。依次進行第二層對第一層以及第三層對第二層的評判矩陣的構造，并進行求解，則能夠得到狀態維修、定期維修和事后維修的權重分別為 0.326、0.376 和 0.298，因此應采用定期預防維修方式進行蝸桿維修。

4.2 預防維修周期決策

采取定期維修方式，還應確定最優的維修周期以降低減速機械的預防性維修陳本，并確保設備的維修效果。在具體制定決策時，還要根據維修目的進行維修周期計算。比如零部件故障如果危及安全，就要以安全性要求為目的，否則以經濟性要求或有效度最大為目的。以蝸桿減速機的蝸桿維修為例，將以有效度最大為目的進行維修，需要先對蝸桿故障分布模型進行判斷。而蝸桿定期維修的平均維修時間約為 1h，事后維修時間約為 1.5h。根據蝸桿使用壽命時間表，則能完成蝸桿樣本統計量的計算，然后利用極大似然法完成假設分布參數的點估計值的求解，并完成符合性檢驗 ?。

結束語

減速機械的維修需要制定科學的維修方法，這就需要立足于對減速機械的可靠性分析結果，制定合理的維修計劃，針對性地進行維修和保養，從而在保證減速機械工作狀態的同時，也能夠保降低減速機械的維修成本，創造更多的經濟效益。

參考文獻

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