齒面磨損
均勻磨損:在齒輪傳動過程中,由于齒面間的相對滑動,潤滑油中的磨粒、外界侵入的雜質(zhì)等會導(dǎo)致齒面逐漸磨損,使齒厚逐漸變薄。這種磨損在齒面各部位相對均勻,會導(dǎo)致齒輪傳動精度下降,噪聲增大。
偏磨損:因安裝精度不足、齒輪軸變形等原因,使得齒輪嚙合時載荷分布不均勻,造成齒面局部磨損嚴(yán)重。例如,齒輪一端的齒面磨損比另一端嚴(yán)重,這會破壞齒輪的正常嚙合狀態(tài),影響傳動效率,甚至可能導(dǎo)致齒輪過早失效。
齒面膠合:當(dāng)齒輪在高速、重載條件下工作時,齒面間壓力大,相對滑動速度高,使得齒面間的油膜難以保持。此時,齒面金屬直接接觸,產(chǎn)生高溫,導(dǎo)致齒面金屬相互熔焊、粘連,隨后在相對滑動中,齒面金屬被撕脫,形成膠合溝痕。膠合通常發(fā)生在齒頂和齒根部位,會使齒面粗糙度增加,影響齒輪的傳動性能,嚴(yán)重時會導(dǎo)致齒輪無法正常工作。
齒面疲勞
點(diǎn)蝕:在齒輪傳動過程中,齒面承受著交變接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值后,齒面會出現(xiàn)微小的疲勞裂紋。隨著裂紋的擴(kuò)展,齒面金屬會小塊脫落,形成麻點(diǎn)狀凹坑,即點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕通常首先出現(xiàn)在齒面節(jié)線附近,因?yàn)榇颂幭鄬瑒铀俣鹊?,油膜不易形成,接觸應(yīng)力較大。點(diǎn)蝕會破壞齒面的完整性,使齒輪傳動產(chǎn)生振動和噪聲,降低齒輪的承載能力。
剝落:當(dāng)齒面疲勞裂紋擴(kuò)展到一定程度時,會形成較大面積的金屬剝落,剝落的面積比點(diǎn)蝕大得多。這會嚴(yán)重影響齒輪的傳動精度和承載能力,加速齒輪的失效過程。
輪齒折斷
疲勞折斷:齒輪在傳遞載荷時,齒根部位承受著較大的彎曲應(yīng)力,且齒根過渡圓角處存在應(yīng)力集中。在交變載荷作用下,齒根處會逐漸產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋不斷擴(kuò)展,最終導(dǎo)致輪齒折斷。疲勞折斷通常是從齒根開始,斷口呈現(xiàn)出貝殼狀的疲勞紋路。
過載折斷:當(dāng)齒輪受到突然的過載,如沖擊載荷或錯誤的操作,使得輪齒所受應(yīng)力超過其極限強(qiáng)度時,會發(fā)生過載折斷。過載折斷一般是一次性的破壞,斷口比較整齊,通常沒有明顯的疲勞特征。
齒面塑性變形:在重載且轉(zhuǎn)速較低的情況下,齒面材料因屈服而產(chǎn)生塑性流動,導(dǎo)致齒面形狀發(fā)生改變。例如,主動輪齒面的材料可能會被擠壓到齒頂,而從動輪齒面的材料則可能被擠壓到齒根,形成類似 “飛邊” 的凸起。塑性變形會使齒輪的嚙合精度下降,影響傳動效率和穩(wěn)定性。
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