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文檔簡介

1、機器設備中常見的齒輪失效分析及預防措施齒輪傳動廣泛的用于各種機器設備。在這些使用了齒輪傳動的機器的工作過程中因工作環境以及載荷大小變化等原因,互相嚙合的輪齒會產生輪齒折斷、齒面磨損、齒面點蝕、齒面膠合、塑性變形等失效形式。這些失效是由不同的因素所引起的,比方傳動過程中的過載和交變應力會引起輪齒折斷,而光滑的缺乏那么會引起齒面磨損和齒面膠合。針對這些失效形式前面已有不同的單位和人員花了大量的精力進展了研究和分析。但是筆者認為都不夠完善,在此再做較為全面的分析和總結,以期望為齒輪傳動的開展做出自己的一點奉獻。下面就引起這幾種不同失效形式的因素做出分析,并在分析的根底上提出預防和改進的措施。一、齒輪

2、失效的常見形式1、輪齒折斷 傳動過程中,齒輪發生輪齒折斷的主要因素有兩個:一是因齒根受到交變應力的作用,引起的疲勞折斷,一般發生在輪齒的齒根局部。二是傳動過程中載荷過大引起的過載斷裂,極易發生在輪齒的節線到齒頂位置之間。其他常見的折斷形式還有因安裝精度差中引起的局部折斷和因制造過程中因材料缺陷和加工剩余應力引起的隨機折斷。2、齒面磨損 齒面磨損的形式主要有兩大類。一是磨粒磨損,很多采用齒輪傳動作為傳動形式的設備工作環境比較惡劣。比方農業機械,礦山機械和土方機械等。在這些機械中一局部因制造本錢的原因仍然采用的是開式齒輪傳動,造成沙粒和粉塵等極易進入到互相結合的兩個齒面之間引起磨損,導致兩輪齒的側

3、隙增大,產生嚴重的振動和噪聲。二是跑合磨損,這種磨損對機器設備的正常傳動是有好處的,因此在這里不做累述。.3、齒面點蝕 常見的齒輪傳動重合度值均在較小范圍,重合度的大小直接影響到傳動過程中單對輪齒的受力情況。重合度較小的齒輪傳動一般會在節線附近讓輪齒承受比較大的載荷。在反復產生的脈動循環力和大載荷的長期同時作用下,齒輪就會產生疲勞斷裂直至齒面發生金屬脫落出現麻點。4、齒面膠合 對于一些大功率高轉速的機器設備,在齒輪傳動過程中,由于輪齒的齒面間的壓力大,瞬時溫度高等原因,齒面件的光滑油膜極易發生破裂,導致局部金屬互相粘接。因傳動過程中齒輪間的相對轉動和滑動,粘接的金屬被從外表撕落,形成條狀傷痕。

4、5、齒面塑形變形 兩個互相配合傳動且材料硬度值相差較大的齒輪在傳動過程中極易發生塑性變形。它是由于材料硬度值較小的齒面發生屈服現象導致塑性流動所形成的。詳細表現為在高速重載的作用下,由于齒輪嚙合過程中兩齒面上所受力的方向不同,主動輪齒上沿著節線處被碾出,從動輪的輪齒上那么在節線處被擠出凸起。二、引起齒輪失效的原因經過對數臺設備進展分析,我們得出引起齒輪失效的原因主要有以下幾個:1、材料選擇不合理 一般認為,材料在低于強度狀態下工作就不會產生塑性變形,更不會發生斷裂。但事實并非如此,工程上一些高強度材料制造的零件常常在遠低于屈服強度的狀態下就發生脆性斷裂。2、零件的工作外表粗糙度選擇不合理 齒輪

5、傳動過程中,一對互相嚙合的齒輪會發生相對轉動和相對滑動。因相對滑動的因素,粗糙度值越大的齒輪越容易發生磨損現象。同時高速重載的齒輪也因外表粗糙度的原因容易發生齒面點蝕。3、熱處理時間不夠造成的硬度缺乏 在某些沖擊載荷和交變載荷及摩擦條件下工作的齒輪外表承受著較高的應力,這就要求就齒輪的齒面應該具有較高的硬度、耐磨性和疲勞強度,而芯部具有足夠的塑性和韌性。4、光滑油的選擇不適宜 光滑油的主要作用是減少摩擦和磨損,降低齒面的工作度。在齒輪的傳動過程中時,嚙合時間通常非常短,、且在齒面上會形成較大的接觸應力,因此粘度不適宜的光滑油難以形成液體膜,起到減少摩擦和磨損的作用。三、預防措施綜合上述引起失效的主要原因我們得出預防齒輪失效的主要措施有以下幾個:1、成對使用的齒輪應做到齒數互為質數以最大可能的降低傳動過程中產生的脈動循環應力。2、減少動載荷的發生。最大可能防止因動載荷引起的過載斷裂。3、進步齒輪材料的硬度或進步齒面硬度,降低齒面粗糙度。減少因齒輪齒面硬度不夠和齒面過于粗糙引起的齒面磨損和齒面點蝕現象。4、選擇適宜的光滑油并適當進步光滑油的粘度。防止高速重載齒輪在傳動過程中發生因光滑油粘度不夠造成的齒面點蝕和齒面膠合現象。5、根據齒輪的不同用途選擇齒輪材料,防止成對齒輪硬度值相差太大。防止發生齒面的

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