大型造粒机在塑料行业应用较为广泛,其中最主要的组成部位是熔体齿轮泵,齿轮泵可适用于高温高粘度聚合物熔体的输送、增压、计量,使其不受压力和温度等条件变化的影响。本课题所研究的熔体齿轮泵在实际应用过程当中,由于物料成分不均匀,改变了齿轮之间的剪切应力和挤压应力,导致齿轮泵电机转矩迅速升高,齿轮在其使用寿命内产生磨损和裂纹等问题。本课题的主要研究对象是CME-450造粒机的齿轮泵,齿轮泵在工作当中发生电机转矩迅速升高的现象。停工后将齿轮泵拆解,发现物料严重污染,在经过探伤试验后发现齿轮在不同部位产生裂纹并且齿轮端面严重磨损。本试验采用显微硬度仪、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜等对齿轮进行显微结构和成分分析,确定物料污染和齿轮泵出现裂纹的原因;并运用ANSYS软件模拟分析齿轮泵在生产过程中的受力情况,与试验结果互相印证,得到结论如下:1、研究结果表明:齿轮轴部位没有发现贯穿性裂纹,所以物料的污染并非冷媒泄露污染。2、齿顶、齿面、齿端面,均出现磨损现象,齿轮部位存在温度场使得靠近齿根部位的组织发生改变。3、通过有限元模拟分析,齿轮转子的抗弯刚度不足,或相关部位间隙设置不合理,造成设备在运行过程中出现了超出设计标准的摩擦磨损和摩擦发热量,导致物料高温裂解,形成污染物料,此过程恶性循环。4、建议:在使用齿轮泵加工物料之前应分析物料的流动性是否与齿轮泵的剪切应力相匹配,流动性较差的高聚物(HDPE-1158)不适合此种加工方式。