齿轮传动有哪些失效形式?引起各种失效的主要原因是什么?采取哪些措施来防止或减缓失效的发生?-机械工程圈子-工程-值得研究

齿轮传动有哪些失效形式?引起各种失效的主要原因是什么?采取哪些措施来防止或减缓失效的发生?

答:常见失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合及塑性变形五种形式。

(1)轮齿折断

一种是在交变载荷作用下,齿根弯曲应力超过允许限度时,齿根处产生微小裂纹,随后裂纹不继扩展,最终导致轮齿疲劳折断;另外一种是短时过载或受冲击载荷发生突然折断;

防止轮齿折断的措施有:限制齿根上的弯曲应力;降低齿根处的应力集中;选用合适的齿轮参数和几何尺寸;强化处理(如喷丸、辗压)和良好热处理工艺等。

(2)齿面点蚀

轮齿齿面在载荷的反复交变作用下,当轮齿表面接触应力超过允许限度时,表面发生微小裂纹,以致小颗粒的金属剥落形成麻坑。点蚀的产生破坏了渐开线的完整性,从而引起振动和噪声,继而恶性循环,以致传动不能正常进行。

防止齿面点蚀的措施有:限制齿面接触应力;提高齿面硬度;降低齿面的粗糙度值;采用黏度高的润滑油等。

(3)齿面磨损

在开式传动中,轮齿工作面间进入灰尘杂物时,会引起齿面磨损。齿面磨损后,齿厚变薄,渐开线齿廓被破坏,引起冲击、振动和噪声,最后导致轮齿因强度不足而折断。

防止磨损的措施有:提高齿面硬度;降低表面粗糙度值;改善工作条件;采用适当的防尘罩;在润滑油中加入减磨剂并保持润滑油的清洁等。

(4)齿面胶合

高速、重载传动中,由于齿面的压力大、相对滑动速度高,造成局部温度过高,使齿面油膜破裂,产生接触齿面金属黏着,随着齿面的相对运动,使金属从齿面上撕落。这种现象称为齿面胶合。

防止胶合的措施有:提高齿面硬度;采用黏度较大或抗胶合性能好的润滑油;降低齿面粗糙度值等。

(5)齿面塑性变形

硬度不高的齿面在重载荷作用下,可能产生局部的塑性变形。这种失效常在过载严重和起动频繁的传动中出现。

防止的措施有:保证良好的润滑;减小表面粗糙度值;选用屈服强度较高的材料等。

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