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5种齿轮主要的失效形式及对应解决措施说明

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5种齿轮主要的失效形式及对应解决措施说明

发表时间:2020-02-20   来源:一同传动

齿轮的失效,通常都集中在轮齿部分。轮齿的主要失效形式有:齿面磨损、齿面点蚀、齿面塑性变形、齿面胶合、轮齿折断等五种。

为保证齿轮传动所需工作寿命,应进行强度计算与强度校核。一般只进行两类强度计算:齿面接触疲劳强度计算,齿根弯曲疲劳强度计算。

5种齿轮失效形式及对应解决措施:

一、齿面磨损

1、现象:油不净-磨料磨损-齿形破坏-齿根减薄(根部严重)-断齿。

2、原因:

当齿面间落入砂粒、铁屑、非金属物等磨料性物质时,会发生磨料磨损。齿面磨损后,齿廓形状破坏,引起冲击、振动和噪声,且由于齿厚减薄而可能发生轮齿折断。

3、对应解决方法措施:

a、提高齿面硬度和光洁度。

b、保持润滑油清洁。

c、采用闭式齿轮。

二、齿面点蚀

1、现象:齿面产生裂纹-油的挤压-金属剥落-靠近节线的齿面出现麻点状凹坑。

2、原因:

a、较软、硬度≤350HBS接触疲劳极限。

b、齿面受交变接触应力作用。

c、有润滑油存在的闭式传动齿面。

3、对应解决方法措施:

a、提高齿面硬度。

b、增大齿轮直径或中心距。

c、采用合适的润滑油等。

三、齿面塑性变形

1、现象:齿面失去正常齿形。塑性变形是由于在过大的应力作用下,轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面的永久变形。

2、原因:

a、齿面较软、重载,齿面形成凹沟、凸棱。

b、主动轮上摩擦力分别朝向齿顶和齿根形成凹沟。

c、从动轮上摩擦力由齿顶和齿根朝向中间形成凸棱。

3、对应解决方法措施:

a、提高齿面硬度。

b、采用粘度高的润滑油。

四、齿面胶合

1、现象:齿面上沿相对滑动方向形成伤痕。

2、原因:

a、较软齿面沿滑动方向被撕下一条条伤痕。

b、两齿面金属直接接触并粘接。

c、齿面间相对滑动。

3、对应解决方法措施:

a、提高齿面硬度。

b、减小模数。

c、减小滑动系数。

d、降低齿高。

e、采用抗胶合能力强的润滑油。

五、轮齿折断

1、现象:齿根处产生裂纹-扩展-断齿。

2、原因:

a、材料较脆。

b、突然过载或冲击。

c、根部受交变弯曲应力作用。

d、根部应力集中。

3、对应解决方法措施:

a、增大齿根圆角半径。

b、增大齿轮模数。

c、采用正变位。