齿轮传动的常见失效形式有哪些

2024-11-22 14:21:15
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回答1:

它的失效形式主要有四种:轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、和齿面胶合。
1.轮齿折断
因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,因此,轮齿折断一般发生在齿根部分。
若轮齿单侧工作时,根部弯曲应力一侧为拉伸,另一侧为压缩,轮齿脱离啮合后,弯曲应力为零。因此,在载荷的多次重复作用下,弯曲应力超过弯曲持久极限时,齿根部分将产生疲劳裂纹。裂纹的逐渐扩展,最终将引起断齿,这种折断称为疲劳折断。
轮齿因短时过载或冲击过载而引起的突然折断,称为过载折断。用淬火钢或铸铁等脆性材料制成的齿轮,容易发生这种断齿。
2.齿面磨损
齿面磨损主要是由于灰砂、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒性磨损;其次是因齿面互相摩擦而产生的跑合性磨损。磨损后齿廓失去正确形状(图3-42),使运转中产生冲击和噪声。磨粒性磨损在开式传动中是难以避免的。采用闭式传动,提高齿面光洁度和保持良好的润滑可以防止或减轻这种磨损。
3.齿面点蚀
轮齿工作时,其工作表面产生的接触压应力由零增加到一最大值,即齿面接触应力是按脉动循环变化的。在过高的接触应力的多次重复作用下,齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹,裂纹的蔓延扩展使齿面的金属微粒剥落下来而形成凹坑,即疲劳点蚀,继续发展以致轮齿啮合情况恶化而报废。实践表明,疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处(图3-43)。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关,齿面硬度越高,抗点蚀能力也越强。
软齿面(HBS≤350)的闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效。在开式传动中,由于齿面磨损较快,点蚀还来不及出现或扩展即被磨掉,所以一般看不到点蚀现象。
可以通过对齿面接触疲劳强度的计算,以便采取措施以避免齿面的点蚀;也可以通过提高齿面硬度和光洁度,提高润滑油粘度并加入添加剂、减小动载荷等措施提高齿面接触强度。
4.齿面胶合
在高速重载传动中,常因啮合温度升高而引起润滑失效,致使两齿面金属直接接触并相互粘联。当两齿面相对运动时,较软的齿面沿滑动方向被撕裂出现沟纹(图3-44),这种现象称为胶合。在低速重载传动中,由于齿面间不易形成润滑油膜也可能产生胶合破坏。
提高齿面硬度和光洁度能增强抗胶合能力。低速传动采用粘度较大的润滑油;高速传动采用含抗胶合添加剂的润滑油,对于抗胶合也很有效。

回答2:

齿轮传动失效的形式有:
1)齿轮折断;
2)齿面疲劳点蚀;
3)齿面胶合;
4)齿面磨损;
5)齿面塑性变形。

齿轮传动的失效是机械设备失效的形式之一,是指在运行中失去设计功能或者发生损伤失效。例如,一部机床失去加工精度,一台减速器齿轮断裂,都是失效,有时是部分失效,有时是整体失效。失效分析的任务就是找出失效的主要原因,并以此制定改进措施与对策,以防止同类失效的再次发生。失效分析是提高产品质量的重要手段。通过对大量事故(有些是灾难性事故)进行分析,人们认识到失效分析工作的重要性。在许多现代的先进企业中,失效分析已成为一项重要的工作。