减速机械的可靠性维修及其维修决策

李刚

摘要：决策支持系统相对复杂，需要广泛的知识，并且难以开发。本文着重于确定如何维护减速器并确定最佳的预防性维护，从简单性开始，提出减速器维护策略以及根据特定情况的关键组件的故障分布模型。并依据N42蜗杆减速器，维护方法和最佳的预防性维护周期。科学的维护决策可以使设备运行，以满足连续的生产需求。降低齿轮的可靠性维护可以利用合理的维护决策来确保设备的可靠运行。基于这种理解，本文描述了减速器的维护决策，以便分析其可靠性和维护并为对此主题感兴趣的人提供参考。

关键词：减速机械;可靠性维修;维修决策

中图分类号：F416.42                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）06-0149-02

0  引言

减速机械如果发生轴承损坏，漏油和减速器过热可能严重影响正常生产。在这种情况下，我们将加强减速机的可靠性和维护，从可靠性、可维护性和经济效益的角度完成合理的维护方法选择，并作出科学的维护周期决策。因此，利益相关者还需要加强对相关问题的研究，以便更好地開展相关工作。

1  减速机械的分类

减速器的种类很多，根据变速箱的类型，可以分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器。根据不同的传动级，可分为单级减速器和多级减速器。根据齿轮的形状，可以归类为圆柱齿轮减速器。根据传动装置的布局，它可以分为膨胀型、分体型和同轴型减速器。渐开线圆柱齿轮传动装置具有许多优点并得到了广泛的应用。然而，一些机械设备减少型变送器不仅需要大的传动比，而且还需要小的轮廓尺寸。渐开线齿轮变速器不能满足结构要求。在这种情况下，通常使用蜗杆传动。蜗杆传动的主要优点是传动比大，结构紧凑，运行稳定且无噪音。如果蜗杆的导程角很小，则蜗杆驱动器将自锁。热驱动的主要缺点是齿面之间的滑动速度快，传递效率低和传递热量容易产生[1]。

2  减速机械的可靠性维修分析

2.1 减速机械结构与常见故障

当前，减速器有很多类型，可分为蜗杆减速器，行星齿轮减速器和齿轮减速器。不同的减速器具有不同的传动类型。其中，蜗杆减速器具有传动比大，无噪音，结构紧凑，运行稳定的优点，具有广泛的应用范围。从结构的角度来看，这种减速齿轮主要由蜗轮副，斜齿轮副，圆锥滚子轴承，传动轴，密封件和深沟球轴承组成。然而，这种类型的减速器通常具有诸如减速器的高油位，传动轴的异常噪声，轴承故障，轴承盖的机油泄漏，减速器的过热以及齿轮齿损坏等问题。

2.2 减速机械可靠性分析方法

通常使用两种方法来分析减速机的可靠性：定性和定量分析。通过分析故障模式，故障的致命性以及故障对机器的影响，可以进行定性分析。定性分析需要非常系统的实验才能找出机器当前的弱点。通常，在设计减速机产品时，必须根据设计内容对产品进行评估，分析可能的故障，分析机器对产品的影响并实施致命性分析。在分析可靠性时，需要采用自上而下的方法来分析可靠性。首先，分析系统的结构，然后分析系统的组件，以识别由对系统性能的影响而导致的故障模式。分析结束时，应使用不同的模式对故障的严重程度进行分类，分析可能发生故障的可能性，并采取合理的方法来消除故障。

定量分析和定性分析之间的区别在于，基于数学计算的结果来确定减速器故障，使用了大量的数学工具，尤其是大量的概率统计方法。确定减速机的可靠性。当前，定量分析主要使用复杂系统的可靠性评估。实际的分析过程使用图形来推断，还原和表示事件的逻辑关系，最后形成树形结构，其中事件位于顶部[2]。

2.3 减速机械可靠性维修

可以使用定性或定量分析来分析减速器。定量分析使用统计和概率论的概念和方法对从寿命实验和故障统计中获得的高度分散的数据进行统计分析，并进行可靠性计算。定性分析是对缺陷和事故的系统分析，以发现和消除系统中的薄弱环节。如今，用于确定系统可靠性的常用方法是使用系统的实验方法来发现弱点及其影响。故障模式和影响分析（FMEA）以及故障模式，影响和死亡率分析可用于使用统计和概率理论来估计事故特征。布尔理论，故障树分析和马尔可夫理论均可用。以下是几种方法的原理和实现步骤的简要介绍。

FTA程序通常用于维持减速器的实际可靠性。具体来说，需要在化简器中完成围绕特定系统故障的逐层跟踪，以使用故障树显示系统故障与故障原因之间的关系。建立故障树模型后，需要收集故障数据。通过定性分析，可以获得定性重要性和最小割集，以完成对系统弱点和故障谱的搜索。定量分析完成了顶级事件发生概率的计算，并降低了系统的可靠性。可以使用关键重要性和概率的重要性来分析数据结果，从而做出有关维护科学信誉的决策。以蜗杆减速器为例，构建故障树。最重要的事件是减速器故障，而蜗杆减速器故障的原因可以分为七个类别。换句话说，减速器的油含量太高。诸如传动轴噪音，轴承故障，轴承盖机油泄漏，减速器过热，齿轮损坏以及其他故障之类的故障可以视为次要事件。故障树底部事件是各种故障的原因。例如，减速器过热的底部事件应该是过载操作，润滑油污染，油封的过度摩擦以及润滑油不足。建立故障树后，可以使用升序方法来完成最小割集解决方案。根据布尔代数的规则，最高事件表示为最低事件乘积之和的最简单形式，并且每个项目都可以视为最小割集。分析显示，针对蜗杆减速器故障，有23个主要的最小割断集。确定最底层事件的故障模式和故障分布参数后，可以使用最底层事件的故障概率来完成最顶层事件的故障概率的计算并完成对故障树的定量分析。通过计算，可以调整每个故障的可能性，并完成对每个组件重要性的调整。综合考虑这两个因素，可以完成蜗杆减速器组件的诊断和检查程序，以可靠地维护减速机。分析的结果是，导致蜗轮蜗杆减速器故障的故障有五种主要类型：空心轴油封泄漏，电机轴齿轮损坏和单键空心轴磨损，键槽、减速器异响，带收缩盘的空心网。进一步分析这五个故障的原因及其相应的解决方案，可以确保蜗杆减速器的可靠运行。

3  维修方式决策模型分析

针对减速机械，本文主要介绍三种决策模型，分别是综合目标逻辑判断法、模糊综合评判法和成分分析。在本文中，我们将介绍减速器的三种主要决策模型，分别为综合目标逻辑判断方法，模糊综合判断方法和层次分析方法。

3.1 综合目标逻辑判断法

该方法首先根据设备故障对生产的影响和安全问题的程度来确定设备是否可以稍后维修或需要主动维修。如果设备故障对生产的影响不大，不危害人员或设备的安全，并且维修后经济，则应采用后维修的方法。否则，可以采用预防性维修。关于状态预测，有必要继续进行维护或定期预防性维护的判断。如果无法检测到故障迹象，但是周期性（磨损期）很长，则应进行定期的预防性维护。如果可以检测到故障迹象并且故障的周期性不强，请使用状态预测维护。如果可以检测到故障迹象，则可以通过比较预测性维护是否比预防性维护更经济来获得更强的周期性。如果很经济，则应使用预测性维护。否则，应使用预防性维护。在无法检测到设备故障且没有定期规律的情况下，应将重点放在对策上[3]。

3.2 模糊综合评判法

模糊综合评价法的基本原理是认为设备特征其间与维护方法之间存在模糊关系。B=AoR，其中A是设备特征参数的模糊集，而B是维护方法的模糊集，R是识别矩阵，“o”是模糊算子。

3.3 层次分析法

分层分析方法是由美国运筹学教授T，LSaaty在1970年代中期提出的。层次分析将复杂的问题分解为不同的组件，并根据主导关系将它们分组以形成层次结构，并成对比较它们。如何确定每个因素的相对重要性，综合的人类判断力决定了每个因素的相对重要性的总体顺序。这种方法是定性和定量分析的结合，打破了优化方法只能处理分析问题的局限性，可应用于资源分配，公司管理和生产决策，经济分析和计划等领域。

4  减速机械的可靠性维修决策

在决定维护减速机的可靠性时，应着重于维护可靠性，分析机器的可靠性，故障的影响以及维护的可行性，并根据故障规则确定合理的维护方法，需要科学的预防性维护周期决策。降低机械维护成本，同时最大程度地减少设备维护和停机的经济损失。

4.1 维修方式决策

当前，机械设备的常见维护方法包括定期维护，状态维护和后期维护。采用不同的维护方法会对设备的可靠性、可维护性和经济性产生不同程度的影响。在确定维护方法时，请使用常规维护方法来维修可靠性要求较高的设备，并使用后期维护方法来维修因故障而损坏较少的设备，并维修较高级别的设备。必须使用状态维护方法维护成本。考虑到减速机构的结构相对简单，可以为特定零件或组件确定相应的维护方法，因此可以使用层次分析方法来选择维护方法。目标层是减速器蜗杆的修复方法，第二层是参考层，其具有四个可靠性：专用性，对安全环境的影响，生产的重要性和质量稳定性以及维护难度。使用两个指示备件的程度和状况的可维护性指标以及三个指示蜗杆的原始值，停机损失和维护成本的经济指标来测量减速器的维护方式。最后，有一个程序层，其中包括状态维护，定期維护和后期维护。通过依次创建和求解第二层至第一层和第三层至第二层的判断矩阵，状态维护权重、定期维护权重和后维护权重分别为0.326、0.376和0.298。因此，应使用定期的预防性维护来维护蜗杆[4]。

4.2 预防维修周期决策

为了采用常规的维护方法，还需要确定最佳的维护周期，以减少减速机的预防性维护成本，并确保设备维护的效果。在做出特定决定时，应根据维护目的来计算维护周期。例如，如果组件故障危及安全，则应以安全要求为目标。如果没有，应该以财务要求或最大效率为目标。以蜗杆减速器的修复为例，为了最大程度地进行修复，必须首先确定蠕虫的故障分布模型。常规的平均维护时间约为1小时，后期维护时间约为1.5小时。根据蜗杆的使用寿命表完成对蜗杆样本统计的计算，并使用最可能的方法完成对预期分布参数的点估计得求解，并完成一致性测试。从检查结果来看，蠕虫的使用寿命遵循旋转分布，可以设置最大有效条件以完成维护周期的计算。计算表明，该蠕虫的最佳维护周期为5799小时。

5  结束语

通过研究，减速器可靠性分析可以决定维护可靠性，以确保机械和设备运行的可靠性，同时降低设备维护成本并提高设备利用率。因此，利益相关者还需要加强关于维持减速机的可靠性并对其进行维护的决策研究，以便更适当地进行减速机的维护。

参考文献：

[1]周鹤.CFT型减速机故障判断和维修[J].筑路机械与施工机械化，2015，11：91-94.

[2]陈祖毅.浅谈高炉行星减速机快速修复与改进[J].科技信息，2010，13：92，85.

[3]范云明.大型减速机（重齿、南高齿）维修经验介绍[J].中国水泥，2011，09：64-67.

[4]房海龙.浅析工业减速机的使用与维修[J].山东工业技术，2015，15：18.