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齒輪故障常見(jiàn)形式

   1. 齒輪磨損

   

      齒輪在嚙合過(guò)程中,往往會(huì)在齒輪接觸表面上出現(xiàn)材料摩擦損傷的現(xiàn)象,要是損傷量不影響齒輪在預(yù)期壽命內(nèi)應(yīng)具備的功能的磨損,成為正常磨損。要是齒輪使用不當(dāng),或者在接觸面間存在硬質(zhì)顆粒,及潤(rùn)滑油供應(yīng)不足或者清潔不到位,就會(huì)引起齒輪的早期磨損,有細(xì)小的顆粒分散出來(lái),致使接觸表面發(fā)生尺寸變化,重量損失,并使齒形改變,齒厚變薄,噪聲增大等嚴(yán)重磨損,并使齒輪失效。磨損失效形式有磨粒磨損、腐蝕磨損和齒輪斷面沖擊磨損。 

  


   2. 齒面膠合和擦傷 

 

      齒輪兩嚙合齒面的金屬發(fā)生膠合磨損是在一定壓力下直接接觸的,焊合后有相對(duì)運(yùn)動(dòng),金屬?gòu)凝X面撕落,或從一個(gè)齒面向另一個(gè)齒面轉(zhuǎn)移而引起損傷的現(xiàn)象,這是一種比較嚴(yán)重的損傷形態(tài)。它通過(guò)接觸面局部發(fā)生粘合,導(dǎo)致接觸面上有小顆粒被拉拽出來(lái),這樣反復(fù)進(jìn)行多次運(yùn)動(dòng)而使齒面發(fā)生破壞。齒面膠合和擦傷一般發(fā)生在重載或高速的齒輪傳動(dòng)中,主要是由于潤(rùn)滑條件不適合而導(dǎo)致齒面間的油膜破裂。

   


   3. 齒面接觸疲勞(點(diǎn)蝕、削落) 


      齒輪在嚙合過(guò)程中,既有相對(duì)滾動(dòng),也有相對(duì)滑動(dòng)。這兩種力的作用使齒輪表面層深處產(chǎn)生脈動(dòng)循環(huán)變化的作用力,在作用力下會(huì)產(chǎn)生微觀(guān)的疲勞裂紋。潤(rùn)滑油進(jìn)入裂紋后,在嚙合過(guò)程中將裂紋封閉和擠壓,潤(rùn)滑油在高壓下促使疲勞裂紋蔓延和擴(kuò)展,就將齒表面的金屬微粒剝落,會(huì)形成許多麻點(diǎn)(凹坑),這種破壞方式就是“點(diǎn)蝕”如果表面的疲勞裂紋擴(kuò)展得較深、較遠(yuǎn),將許許多多麻點(diǎn)連接起來(lái),造成大塊金屬脫落,這種現(xiàn)象就成為“剝落”。剝落和點(diǎn)蝕形成的機(jī)理相同,無(wú)本質(zhì)區(qū)別,只是程度不同而已。 

 


   4. 彎曲疲勞和斷齒 


      對(duì)于齒輪的彎曲疲勞,診斷的重點(diǎn)在裂紋擴(kuò)展期。齒輪彎曲疲勞斷口的特征有明顯的三個(gè)區(qū)域:裂紋源區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和最終瞬斷區(qū)。齒輪承受載荷,如同懸梁臂,其根部受到脈動(dòng)循環(huán)的彎曲應(yīng)力作用,當(dāng)這種周期性的應(yīng)力過(guò)高時(shí),就會(huì)在根部產(chǎn)生裂紋,并逐步擴(kuò)展。當(dāng)剩余部分無(wú)法承擔(dān)外載荷時(shí),就會(huì)發(fā)生斷齒。在齒輪工作中,由于嚴(yán)重的沖擊和過(guò)載接觸線(xiàn)上的過(guò)分的偏載以及材質(zhì)不勻都會(huì)引起斷齒。常見(jiàn)的斷齒形式有整個(gè)齒輪沿輪跟的彎曲疲勞斷裂、齒輪局部斷裂和齒輪出現(xiàn)裂紋等。