腈纶作为一种重要的化学纤维,因性能优异而得到广泛应用。我国是世界最大的腈纶生产国。牵伸机是腈纶纺丝生产的重要设备,其运转情况直接关系到腈纶产品的产量和质量。由于近年来纺丝产能的不断提高,牵伸机负荷不断增大,其牵伸轴和主传动齿轮的失效时有发生,严重影响了纺丝生产的连续性和稳定性。本文针对某公司牵伸机传动系统的故障情况,分别对牵伸轴和主传动齿轮的失效原因进行了深入研究,并以此为依据提出了改进方案,主要研究内容如下。(1)在分析牵伸辊间载荷的分配规律的基础上,结合所用腈纶丝屈服和断裂张力的测试结果,分析计算各牵伸辊的工作载荷,并得到了各种工况下的工作载荷和冲击载荷,为牵伸轴的应力分析与强度校核奠定基础。(2)对牵伸轴断口进行了表面形貌和金相分析,采用有限元和工程计算方法对其进行应力状态分析,结合材料在静载荷和交变载荷下的许用应力对其作强度校核,以确定牵伸轴断裂的主要原因。(3)确定了不同工况条件下牵伸齿轮箱中传动齿轮的载荷,通过对破坏齿轮的断面形貌的宏观分析以及齿轮齿面、齿根应力的工程计算和有限元分析,确定齿轮破坏的主要原因。(4)在上述研究的基础上,从提高牵伸轴和传动齿轮强度储备的角度,通过重新设计计算,得到了牵伸轴和齿轮的改造方案。并结合生产实际和设备的检维修状况进一步提出提高构件实际使用寿命的整改措施。