齿轮的5种失效形式、产生原因及解决方法措施相关说明 |
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齿轮的失效形式有哪些,产生问题的原因是什么,以及可以采取什么措施、解决方法处理等等,很多人可能并不是很清楚,下面峰茂厂家为你一一解答。 一、齿面疲劳点蚀失效形式: 齿面疲劳点蚀:由于齿面接触应力是按脉动循环变化的(其工作表面上任一点产生的接触应力系由增加到一最大值),应力经多次反复后,轮齿表层下一定深度产生裂纹,裂纹逐渐发展扩导致轮齿表面出现疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展的结果是使齿面金属脱落而形成麻点状凹坑。 点蚀是润滑良好的闭式齿轮传动的主要失效形式,在开式传动中,由于磨粒磨损比点蚀发展得快,因此不会出现点蚀。 产生的原因: 发生点蚀后,齿廓形状遭破坏,传动的平稳性受影响并产生动与噪声,以至于齿轮不能正常工作而使传动失效。实践表明,疲劳点蚀首先出现在齿面节线附近的齿根部分,这是因为节线附近齿面相对滑动速度小,油膜不宜形成,摩擦力较大,且节线处同时参与啮合的轮齿对数少,接触应力大。 解决方法措施: 1、设计时应进行齿面接触疲劳强度计算。 2、提髙齿面硬度和降低齿面粗糙度。 3、减小动载荷。 4、润滑油黏度越低,越易渗入裂纹,点蚀扩展越快,因此需合理选用润滑油粘度,采用黏度较高的润滑油。 5、采用正变位齿轮传动,增大综合曲率半径。 二、齿面磨损失效形式: 产生的原因: 在齿轮传动中,随着工作环境的不同,齿面间存在多种形式的磨损情况。当齿面间落铁屑、砂粒、非金属物等磨粒性物质或粗糙齿面的摩擦时,都会发生磨粒磨损。齿面磨损后引起齿廓变形,产生振动、冲击和噪声,磨损严重时,由于齿厚过薄而可能发生轮齿折断。 新的齿轮副,由于加工后表面具有一定的粗糙度,受载时实际上只有部分峰顶接触。接触处压强很高,因而在开始运转期间,磨损速度和磨损量都较大,磨损到一定程度后,摩擦面渐渐光洁,压强减小、磨损速度缓和,这种磨损成为跑合。 人们有意的使新齿轮副在轻载下进行跑合,为随后的正常磨损创造条件。但应注意,跑合结束后,必须清洗和更换润滑油。 磨粒磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。齿面磨损有磨粒磨损和跑合磨损两种。 解决方法措施: 1、改善润滑条件、在润滑油中加入减摩添加剂、保持润滑油的清洁。 2、提高齿面硬度。 3、采用闭式传动代替开式传动或加防护装置等改善密封条件。 三、齿面塑性变形失效形式: 产生的原因: 当轮齿材料较软,载荷很大时,轮齿在啮合过程中齿面油膜被破坏,摩擦力増大,而塑性流动方向和齿面所受摩擦力的方向一致,齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方间产生塑性变形。 塑性变形属于轮齿永久变形,是由于在过大的应力作用下,轮齿材料处于屈服状而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。 主动轮齿上所受摩擦力是背离节线分别朝向齿顶及齿根作用的,故产生塑性变形后,齿面沿节线处变成凹槽。从动轮齿上所受的摩擦力方向则相反,塑性变形后,齿面沿节线处形成凸脊。 齿面塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重的传动中。常出现在低速重载、频繁启动和过载传动中。 解决方法措施: 1、采用粘度高的润滑油。 2、适当提高齿面硬度。 四、轮齿折断失效形式: 产生的原因: 轮齿折断有多种形式,在正常情况下,有以下两种: 1、疲劳折断:齿轮在工作过程中,齿根处产生的弯曲应力最大,再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用,当轮齿重复受载后,齿根处就会产生疲劳裂纹,并逐步扩展,致使轮齿疲劳折断轮齿。 斜齿轮和人字齿齿轮,由于接触线倾斜,一般局部齿折断。齿面较小的直齿轮常发生全齿折断,齿面较大的直齿轮,因制造装配误差易产生载荷偏置一端,导致局部折断。 2、过载折断:因短时过载或仲击载荷而产生的折断。 过载折断的断口一般都在齿根部位。断口比较平直,并且具有很粗糙的特征。 解决方法措施: 1、采用高强度钢。 2、加大齿轮模数。 3、采用合适的热处理方式增强轮齿齿芯的韧性。 4、增大齿根过度圆角半径,消除齿根加工刀痕,齿根处强化处理。 5、采用正变位齿轮。 6、设计时满足强度条件。 五、齿面胶合失效形式: 产生的原因: 胶合:互相啮合的轮齿齿面,在一定的温度或压力作用下,发生粘着,随着齿面的相对运动,粘焊金属被撕脱后,齿面上沿滑动方冋形成沟痕。 胶合发生在重载低速齿轮传动中,不易形成油膜,或由于局部偏载使油膜破坏,会造成冷胶合。齿面一旦出现胶合,不但齿面温度升高,而且齿轮的振动和噪音增大,导致失效。 发生在高速重载齿轮传动中,使啮合点处瞬时温度过高,润滑失效,致使相啮合两齿面金属尖峰直接接触并相互粘连在一起,造成热胶合。 胶合是比较严重的黏着磨损,一般发生在齿面相对滑动速度大的齿顶或齿根部位。 解决方法措施: 1、提高齿面硬度和降低齿面粗糙度。 2、减小模数,降低齿高,降低滑动系数。 3、材料相同时,使大、小齿轮保持适当硬度差。 4、釆用齿廓修形,提高传动平稳性;采用抗胶合能力强的齿轮材料。 5、加入极压添加剂的润滑油。 注:以上齿轮的5种失效形式、产生原因及解决方法措施相关说明,仅供参考了解,如有更新恕不另行通知,不清楚的可向峰茂技术人员寻求帮助。 |
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