一蚀之、齒輪常見故障現(xiàn)象
1闽烙、斷齒
斷齒是最常見的齒輪故障翅睛,輪齒的折斷一般發(fā)生在齒根,因?yàn)辇X根處的彎曲應(yīng)力最大黑竞,而且是應(yīng)力集中之源捕发。
斷齒有三種情況:
1) 疲勞斷齒
由于輪齒根部在載荷作用下所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)交變應(yīng)力,以及在齒根圓角、加工刀痕刷寨、材料缺陷等應(yīng)力集中源的復(fù)合作用下翁骗,會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋逐步葛延擴(kuò)展铭懂,最終導(dǎo)致輪齒發(fā)生疲勞斷齒声锤。
2) 過載斷齒
對(duì)于由鑄鐵或高硬度合金鋼等脆性材料制成的齒輪,由于嚴(yán)重過載或受到?jīng)_擊載荷作用會(huì)使齒根危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力超過極限值而發(fā)生突然斷齒沪峰。
3) 局部斷齒
當(dāng)齒面加工精度較低、或齒輪檢修安裝質(zhì)量較差時(shí)辩芦,沿齒面接觸線會(huì)產(chǎn)生一端接觸嘀拂、另一端不接觸的偏載現(xiàn)象。偏載使局部接觸的輪齒齒根處應(yīng)力明顯增大遥加,超過極限值而發(fā)生局部斷齒袱蔓。局部斷齒總是發(fā)生在輪齒的端部。
2观复、點(diǎn)蝕
點(diǎn)蝕是閉式齒輪傳動(dòng)常見的損壞形式偏序,一般多出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根表面上,發(fā)生的原因是齒面脈動(dòng)循環(huán)接觸應(yīng)力超過了材料的極限應(yīng)力胖替。
在齒面處的脈動(dòng)循環(huán)變化的接觸應(yīng)力超過了材料的極限應(yīng)力時(shí)研儒,齒面上就會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋在嚙合時(shí)閉合而促使裂紋縫隙中的油壓增高独令,從而又加速了裂紋的擴(kuò)展端朵。如此循環(huán)變化,最終使齒面表層金屬一小塊一小塊地剝落下來而形成麻坑燃箭,即點(diǎn)蝕冲呢。
點(diǎn)蝕有兩種情況:
1) 初始點(diǎn)蝕(也叫收斂性點(diǎn)蝕)
通常只發(fā)生在軟齒面(HB<350) 上,點(diǎn)蝕出現(xiàn)后招狸,不再繼續(xù)發(fā)展敬拓,甚至反而消失。原因是微凸起處逐漸變平裙戏,從而擴(kuò)大了接觸區(qū)乘凸,接觸應(yīng)力隨之降低
2) 擴(kuò)展性點(diǎn)蝕
發(fā)生在硬齒面(HB>350) 上,點(diǎn)蝕出現(xiàn)后挽懦,因?yàn)辇X面脆性大翰意,凹坑的邊緣不會(huì)被碾平,而是繼續(xù)碎裂下去这旋,直到齒面完全損壞集蛛。
對(duì)開式齒輪,齒面的疲勞裂紋尚未形成或擴(kuò)展時(shí)就被磨去,因此不存在點(diǎn)蝕挟酗。當(dāng)硬齒面齒輪熱處理不當(dāng)時(shí)秆刑,沿表面硬化層和芯部的交界層處,齒面有時(shí)會(huì)成片剝落虏斤,稱為片蝕唧谊。
3、磨損
齒面的磨損是由于金屬微粒脊距、塵埃和沙粒等進(jìn)入齒的工作表面所引起的露惑。齒面不平、潤(rùn)滑不良等也是造成齒面磨損的原因种诫。此外钢老,不對(duì)中、聯(lián)軸器磨損以及扭轉(zhuǎn)共振等烫饼,會(huì)在齒輪嚙合點(diǎn)引起較大的扭矩變化猎塞,或使沖擊加大,將加速磨損杠纵。
齒輪磨損后荠耽,齒的厚度變薄,齒廓變形比藻,側(cè)隙變大铝量,會(huì)造成齒輪動(dòng)載荷增大,不僅使振動(dòng)和噪音加大韩容,而且很可能導(dǎo)致斷齒款违。
4、膠合
齒面膠合(劃痕)是由于嚙合齒面在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)油膜破裂群凶,齒面直接接觸插爹,在摩擦力和壓力的作用下接觸區(qū)產(chǎn)生瞬間高溫,金屬表面發(fā)生局部熔焊粘著并剝離的損傷请梢。
膠合往往發(fā)生在潤(rùn)滑油粘度過低赠尾、運(yùn)行溫度過高、齒面上單位面積載荷過大笋棵、相對(duì)滑動(dòng)速度過高次翩、接觸面積過小、轉(zhuǎn)速過低(油帶不起來) 等條件下蛾岳。齒面發(fā)生膠合后鹿吴,將加速齒面的磨損,使齒輪傳動(dòng)很快地趨于失效
二簿睦、齒輪故障原因
1干策、制造誤差
齒輪制造誤差主要有偏心、齒距偏差和齒形誤差等。偏心是指齒輪(一般為旋轉(zhuǎn)體) 的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心不重合彩淮,齒距偏差是指齒輪的實(shí)際齒距與公稱齒距有較大誤差相梳,而齒形誤差是指漸開線齒廓有誤差。
2懊潜、裝配不良
齒輪裝配不當(dāng)會(huì)造成工作狀態(tài)劣化奢惋。當(dāng)一對(duì)互相嚙合的齒輪軸不平行時(shí),會(huì)在齒寬方向只有一端接觸乔蜀,或者出現(xiàn)齒輪的直線性偏差等啸盲,使齒輪所承受的載荷在齒寬方向不均勻,不能平穩(wěn)地傳遞動(dòng)扭矩咱士,這種情況稱為“一端接觸”疫鹊,會(huì)使齒的局部承受過大的載荷,有可能造成斷齒司致。
3、潤(rùn)滑不良
對(duì)于高速重載齒輪聋迎,潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致齒面局部過熱脂矫,造成色變、膠合等故障霉晕。導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的原因是多方面的庭再,除了油路堵塞、噴油孔堵塞外牺堰,潤(rùn)滑油中進(jìn)水拄轻、潤(rùn)滑油變質(zhì)、油溫過高等都會(huì)造成齒面潤(rùn)滑不良伟葫。
4恨搓、超載
對(duì)于工作負(fù)荷不平穩(wěn)的齒輪驅(qū)動(dòng)裝置(例如礦石破碎機(jī)、采掘機(jī)等)酒旷,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過載現(xiàn)象雳犹,如果沒有適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,就會(huì)造成輪齒過載斷裂渡表,或者長(zhǎng)期過載導(dǎo)致大量輪齒根部疲勞裂紋娶讽、斷裂。
5赐罪、操作失誤
操作失誤通常包括缺油涉等、超載、長(zhǎng)期超速等详础,都會(huì)造成齒輪損傷程挑、損壞。