齒輪失效主要形式 齒輪 材料

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1、齒輪的失效形式齒輪失效的主要形式有斷齒、磨損、點(diǎn)蝕、膠合。C!S~V%R斷齒：是在齒輪傳動(dòng)中由于各種以外原因，一個(gè)或多個(gè)輪齒折斷使齒輪失效；磨損：齒輪傳動(dòng)過程中，齒面上的相對(duì)滑動(dòng)會(huì)引起磨損；
e9U6k1MM^F點(diǎn)蝕：齒輪傳動(dòng)過程中，齒輪接觸面上各點(diǎn)的接觸應(yīng)力呈脈動(dòng)循環(huán)變化，經(jīng)過一段時(shí)間后，會(huì)由于接觸面上金屬的疲勞而形成細(xì)小的疲勞裂紋，裂紋的擴(kuò)展造成金屬剝落，形成點(diǎn)蝕；9O#vB}nW)b膠合：當(dāng)齒輪在高速、大載荷或潤滑失效的情況下，兩齒面直接接觸形成局部高溫，接觸區(qū)出現(xiàn)較大面積粘連現(xiàn)象

2、，為膠合。Y#P"Rd(x合理潤滑可以明顯延緩或防止齒輪的失效。]7eD@lK4OA4l*i5L⑴閉式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)的主要失效形式為齒面點(diǎn)蝕和輪齒的彎曲疲勞折斷。當(dāng)采用軟齒面（齒面硬度≤350HBS）時(shí)，其齒面接觸疲勞強(qiáng)度相對(duì)較低。因此，一般應(yīng)首先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件，計(jì)算齒輪的分度圓直徑及其主要幾何參數(shù)（如中心距、齒寬等），然后再對(duì)其輪齒的抗彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。當(dāng)采用硬齒面（齒面硬度＞350HBS）時(shí)，則一般應(yīng)首先按齒輪的抗彎曲疲勞強(qiáng)度條件，確定齒輪的模數(shù)及其主要幾何參數(shù)，然后再校核

3、其齒面接觸疲勞強(qiáng)度。????7WJXf1y&er⑵開式傳動(dòng)開式傳動(dòng)的主要失效形式為齒面磨粒磨損和輪齒的彎曲疲勞折斷。由于目前齒面磨粒磨損尚無完善的計(jì)算方法，因此通常只對(duì)其進(jìn)行抗彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，并采用適當(dāng)加大模數(shù)的方法來考慮磨粒磨損的影響。*`ZJ*r3dqt齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效，而輪齒的失效形式又多種多樣，較為常見的是下面敘述的五種失效形式。齒輪的其它部分（如齒圈、輪輻、輪轂等），除了對(duì)齒輪的質(zhì)量大小需加嚴(yán)格限制外，通常只需按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，所定的尺寸對(duì)強(qiáng)度及剛度均較富裕，實(shí)踐中也極

4、少失效。/q@B~)A
X輪齒折斷??輪齒折斷有多種形式，在正常情況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷，因?yàn)樵谳嘄X受載時(shí)，齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，再加上齒根過渡部分的截面突變及加工刀痕等引起的應(yīng)力集中作用，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，齒根處就會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，致使輪齒疲勞折斷。此外，在輪齒受到突然過載時(shí)，也可能出現(xiàn)過載折斷或剪斷；在輪齒受到嚴(yán)重磨損后齒厚過分減薄時(shí)，也會(huì)在正常載荷作用下發(fā)生折斷。rai,U%Zw~6nfs齒面磨損在斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，輪齒工作面上的接觸線為一斜線（參看圖例），輪齒受

5、載后，如有載荷集中時(shí)，就會(huì)發(fā)生局部折斷。若制造或安裝不良或軸的彎曲變形過大，輪齒局部受載過大時(shí)，即使是直齒圓柱齒輪，也會(huì)發(fā)生局部折斷。??為了提高齒輪的抗折斷能力，可采取下列措施：1）用增加齒根過渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根應(yīng)力集中；2）增大軸及支承的剛性，使輪齒接觸線上受載較為均勻；3）采用合適的熱處理方法使齒芯材料具有足夠的韌性；4）采用噴丸、滾壓等工藝措施對(duì)齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。O,VsZJ6BQz機(jī)械零件失效：?機(jī)械零件由于各種原因造成不能完成規(guī)定的功能，簡稱失效。機(jī)械零件

6、的常見失效形式有斷裂、塑性變形、表面失效、彈性變形過大、破壞正常工作條件導(dǎo)致的失效、振動(dòng)和噪音過大。斷裂：機(jī)械零件在靜應(yīng)力作用下，由于某個(gè)危險(xiǎn)剖面上的應(yīng)力超過機(jī)械零件材料的強(qiáng)度極限時(shí)而發(fā)生機(jī)械零件的斷裂，如螺栓被擰斷，鑄鐵零件在沖擊載荷作用下的斷裂；機(jī)械零件在變應(yīng)力作用下，機(jī)械零件表面應(yīng)力最大處的應(yīng)力超過某極限時(shí)，產(chǎn)生微裂紋，在變應(yīng)力作用下，裂紋不斷擴(kuò)展，一旦靜強(qiáng)度不夠時(shí)，機(jī)械零件將發(fā)生疲勞斷裂，如軸的疲勞斷裂。塑性變形：機(jī)械零件在外載荷作用下，當(dāng)其所受應(yīng)力超過材料的屈服極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生塑性變形。機(jī)械零

7、件發(fā)生塑性變形后，其形狀和尺寸產(chǎn)生永久的變化，破壞零件間的正常相對(duì)位置或嚙合關(guān)系，產(chǎn)生振動(dòng)、噪音、承載能力下降，嚴(yán)重時(shí)，機(jī)械零件，甚至機(jī)器不能正常工作。例如，齒輪的輪齒發(fā)生塑性變形，不能滿足正確嚙合條件和定傳動(dòng)比傳動(dòng)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪音；彈簧發(fā)生塑性變形后，直接導(dǎo)致喪失其功能。表面失效：械零件的表面失效指磨損、膠合和腐蝕等失效。對(duì)于高速重載的齒輪傳動(dòng)，齒面間壓力、溫度大，可能造成相嚙合的齒面發(fā)生粘連，由于齒面繼續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，粘連部分被撕裂，在齒面上產(chǎn)生沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的傷痕，稱為膠合，膠合也會(huì)發(fā)

8、生在其它高速重載條件下相對(duì)運(yùn)動(dòng)處。機(jī)械零件都與其它零件接觸，在許多接觸處發(fā)生微動(dòng)或明顯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而且機(jī)械零件還可能工作在環(huán)境惡劣的條件下，不可避免的發(fā)生磨損、腐蝕，在高速或重載下還可能發(fā)生膠合。機(jī)器齒面點(diǎn)蝕??在齒輪傳動(dòng)中，齒面隨著工作條件的不同會(huì)出現(xiàn)不同的磨損形式。例如當(dāng)嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，齒面即被逐漸磨損而至報(bào)廢。這種磨損稱為磨粒磨損。它是開式齒輪傳動(dòng)的主要形式之一。改用閉式齒輪傳動(dòng)是避免齒面磨粒磨損最有效的