齿轮失效形式有哪几种
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齿轮坏掉的常见形式主要有五种:断齿、齿面疲劳(比如坑点、掉渣)、齿面磨损失效、齿面粘连、齿面变形(鼓包)。具体来说:
1. 断齿:这是最危险的最终损坏形式。根据断裂原因可以分为超负荷折断、疲劳断裂和随机断裂。比如突然超载导致的断齿属于过载折断,长期使用后慢慢断掉的属于疲劳折断。
2. 齿面疲劳失效:齿轮在反复转动时,齿根处受力最大,容易在圆角处产生细微裂纹。随着使用时间变长,裂纹逐渐扩大,最后导致断齿。这种情况通常和材料选得不对、加工精度不够、齿根圆角太小或者设计时低估了实际承受的力有关。
3. 齿面磨损:磨损分两种情况。一种是铁屑、沙子等硬颗粒夹在齿面之间磨出痕迹,另一种是齿轮表面直接摩擦导致的磨损。如果磨损太严重,齿形会变形,传动时噪音和震动会明显增大。重要齿轮的磨损量不能超过原齿厚的10%,普通齿轮一般不超过20%-30%,超过这个数就要换新了。
4. 齿面粘连(胶合):高速重载情况下,啮合处温度过高导致润滑油失效,金属表面直接接触粘在一起。随着齿轮转动,软的金属表面会被撕出沟槽。根据严重程度,分为轻微、中等、破坏性和局部粘连四种类型。这种情况会导致剧烈磨损、发热、传动不顺,最终齿轮报废。
5. 齿面塑性变形:在低速重载、频繁启停或过载情况下,齿面受力超过材料极限会发生塑性流动。主动轮齿面中间会形成凹槽,从动轮则出现凸起。这种损坏多出现在未经硬化处理的齿轮上,齿形严重变形时必须更换。
预防齿轮损坏的措施包括:
- 提高安装精度
- 合理选择材料
- 做好热处理工艺
- 根据实际情况选合适齿轮油
- 定期修复维护