齒輪傳動(dòng)的失效分析)

1、一般來(lái)說(shuō)，齒輪傳動(dòng)的失效主要發(fā)生在輪齒上。輪齒部分的失效形式分為兩大類：輪齒折斷輪齒折斷，齒面失效齒面失效。1.輪齒折斷輪齒折斷折斷失效通常有輪齒的彎曲疲勞折斷、過(guò)載折斷和隨機(jī)折斷。?疲勞折斷：工作時(shí)輪齒反復(fù)受載，使得齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展以至輪齒折斷的失效。疲勞裂紋多起源于齒根受拉的一側(cè)。?過(guò)載折斷：齒輪受到突然過(guò)載，或經(jīng)嚴(yán)重磨損后齒厚減薄時(shí)，輪齒會(huì)發(fā)生過(guò)載折斷。?隨機(jī)折斷：通常是指由于輪齒缺陷、點(diǎn)蝕或其它應(yīng)力集中源在輪齒某部

2、位形成過(guò)高應(yīng)力集中而引起輪齒折斷。斷裂部位隨缺陷或過(guò)高有害殘余應(yīng)力的位置而定，與齒根圓角半徑無(wú)關(guān)。?輪齒折斷的形式有整體折斷和局部折斷。整體折斷多發(fā)生于直齒輪，局部折斷多發(fā)生于斜齒和人字齒輪，齒寬較大的直齒輪和由于安裝、制造因素使得局部受載過(guò)大的直齒輪，也可能發(fā)生局部折斷。疲勞折斷的斷口較光滑，過(guò)載折斷的斷口則較粗糙。?增大齒根過(guò)渡圓角半徑，減小齒面粗糙度，對(duì)齒根進(jìn)行噴丸或碾壓強(qiáng)化處理消除該處的加工刀痕，選用韌性較好的材料，采用合理的變

3、位等，均有助于提高輪齒的抗折斷能力。?通常，輪齒疲勞折斷是閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。2.齒面失效齒面失效齒面失效常見(jiàn)的失效形式有：點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕、膠合膠合、齒面磨損齒面磨損和齒面塑性變形齒面塑性變形。(1)點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕?在高速重載情況下工作的齒輪，由于其滑動(dòng)速度大而導(dǎo)致瞬時(shí)溫度過(guò)高，使油膜破裂而產(chǎn)生粘焊，從而引起的膠合稱為熱膠合。在低速重載情況下，由于齒面應(yīng)力過(guò)大，相對(duì)速度低，油膜不易形成，使接觸處產(chǎn)生了局部高溫而發(fā)生的膠合，稱為冷膠合。

4、膠合從程度上可分為輕微膠合、中等膠合和破壞膠合。輕微膠合需要借助于顯微鏡才能見(jiàn)其粘著痕跡；中等膠合的條紋細(xì)淺，肉眼可見(jiàn)；破壞膠合沿齒廓相對(duì)滑動(dòng)方向呈明顯的粘撕溝痕，整個(gè)齒面明顯發(fā)生材料移失現(xiàn)象，振動(dòng)噪音增大，齒輪迅速失效，嚴(yán)重時(shí)發(fā)產(chǎn)咬死。?提高齒面硬度，降低表面粗糙度，采用有抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油，采取有效冷卻，選用合理變位，減小模數(shù)和齒高來(lái)降低滑動(dòng)速度，選用抗膠合性能好的材料等，有助于提高齒輪的抗膠合能力。(3)齒面磨損齒面磨損齒輪傳動(dòng)

5、在工作時(shí)，齒廓表面在嚙合中存在著相對(duì)滑動(dòng)，齒面由此產(chǎn)生摩擦導(dǎo)致齒面磨損。齒面磨損常見(jiàn)的具體形式包括：磨粒磨損、低速磨損和腐蝕磨損。當(dāng)金屬微粒、灰塵、異物等落入相嚙合的齒面之間，它們將起到磨料的作用從而引起齒面磨粒磨損。磨粒磨損是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)最常見(jiàn)的失效；閉式傳動(dòng)新齒輪在磨合后未予清洗或密封不良等導(dǎo)致潤(rùn)滑油污染時(shí)，也會(huì)引起磨粒磨損。當(dāng)齒輪圓周速度過(guò)低時(shí)（〈0.5ms〉，相嚙合齒面間的彈性流體動(dòng)力膜厚很小，會(huì)引起齒面材料的連續(xù)性磨損，稱為低