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1、研究齒輪常見失效和其維修 【摘要】齒輪是機械設(shè)備中不可缺少的原件，在機械設(shè)備運行的過程中，齒輪常常會出現(xiàn)失效的現(xiàn)象。筆者通過本文對齒輪失效的原因進行了分析，并根據(jù)不同的原因提出了該如何對齒輪進行維修，降低齒輪失效發(fā)生的概率，增加企業(yè)效益?！娟P(guān)鍵詞】機械設(shè)備；齒輪；失效；維修0.引言齒輪是在機械設(shè)備中一種變速傳動部件，機械設(shè)備不可缺少的部件。齒輪在運轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)失效現(xiàn)象，造成設(shè)備不能正常運行。在現(xiàn)代的機械設(shè)備中，齒輪的作用越來越大，據(jù)不完全統(tǒng)計，齒輪失效占各種機械故障的60%以上。因此，為了保證機械設(shè)備的正常運行，我們要對齒輪的失效
2、原因進行分析，找到正確的維修辦法，保證機器的正常運行。1.齒輪失效的原因1.1齒輪折斷輪齒折斷的方式有三種，他們分別是過載折斷、疲勞折斷和隨機折斷，一般情況下直齒輪輪齒的折斷是全齒輪折斷，而斜齒輪和錐齒輪輪齒的折斷則是局部折斷。1.1.1由于過載而折斷6一般在齒輪折斷的時候，會在他的折斷面出現(xiàn)放射狀或類似人字的放射區(qū)，一般放射區(qū)的方向與斷裂的方向大致平行，放射中心即貝殼紋疲的斷口。齒輪的過載折斷主要是齒輪在短時間內(nèi)承受的壓力超過其本身所承受的的最大壓力，超過一定的強度，造成齒輪的折斷。發(fā)生過載折斷的原因還有很多，比如說齒輪精度過低、齒
3、面過于粗糙、材質(zhì)有缺陷等。1.1.2由于疲勞而折斷疲勞折斷有自己獨特的特點，其斷口區(qū)可分為斷裂源區(qū)、疲勞擴展區(qū)和瞬時折斷區(qū)，輪齒疲勞的折斷主要是由于一個齒輪承受多次重復(fù)的壓力，尤其是受到彎曲的壓力的時候，使得齒輪根部發(fā)生變形，超過了其承受的壓力，造成齒輪的疲勞折斷。隨著壓力的不斷增加，在齒輪斷裂出的裂紋也會隨之增大，在一定的程度下，會造成瞬時的折斷。1.1.3隨機性折斷齒輪輪齒的隨機折斷與齒輪的疲勞折斷有一定的相似性，但是隨機折斷的斷裂處的斷口出與疲勞折斷有著不同，它的截面存在過高殘余應(yīng)力的位置，輪齒的隨機折斷的原因一般不是受力作用產(chǎn)
4、生的，而是由于輪齒材料的缺陷，點蝕以及剝落或其他應(yīng)力在截面處產(chǎn)生的巨大壓力，一次造成齒輪的隨機折斷。因此，在生產(chǎn)齒輪的過程時候應(yīng)該采用良好的材料，首先保證齒輪的質(zhì)量，生產(chǎn)之后，也要對齒輪進行隨機的檢查，這樣做的目的能夠進一步保證齒輪的質(zhì)量。61.2齒面的損壞齒輪的齒面也會發(fā)生損壞，其損壞的形式包括齒面疲勞、膠合、磨損、塑性變形等。1.2.1齒面疲勞齒面疲勞是由于在齒輪的齒面上存在大量的剪應(yīng)力，因此在大量應(yīng)力的作用下會使得齒面產(chǎn)生一定的裂紋，隨著壓力的不斷增加，會在斷裂面繼續(xù)斷裂，造成齒輪的齒面損傷，由于齒輪的齒面本身狀況以及材質(zhì)的不同
5、，齒面的疲勞損壞也會不同，每一種齒輪都有自己的特點。1.2.2膠合膠合是指兩個不同的齒輪在一定的壓力下會產(chǎn)生黏著的現(xiàn)象，隨著齒輪不斷的轉(zhuǎn)動，會使得黏著現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。交合的方式也有很多種，根據(jù)其不同的特點可以分為輕微膠合、中等膠合、破壞性膠合及局部膠合四種類型。1.2.3磨損磨損主要是在齒輪相互轉(zhuǎn)動的時候，齒輪之間的相互摩擦，會造成齒輪表面造成由于摩擦而帶來的損耗。磨損根據(jù)摩擦程度的不同可分為輕微磨損、中等磨損、過度磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損。1.2.4塑性變形6在齒輪正常的工作時，由于在摩擦力的作用下，齒輪面的壓力過大，會使得齒輪出現(xiàn)
6、一定的塑形變形，根據(jù)壓力的不同以及塑形變形的程度和形狀，塑性變形可分為碾擊塑變、鱗皺、起脊、壓痕，齒體塑變五種形式。1.3其他一些原因造成齒輪損失的原因好多，除了上述的兩種失效方式外，由于材料缺陷，工藝不適以及意外事故等原因，齒輪也會由于損傷而造成其失效。在生產(chǎn)齒輪的時候由于生產(chǎn)工藝的不同，生產(chǎn)者技術(shù)的不同，都會造成齒輪在后期運轉(zhuǎn)中的影響。目前通過遙控閉鎖裝置技術(shù)來解決齒輪操作過程中的產(chǎn)生的損壞，并且取得了明顯的進步。2.齒輪的維修方法2.1調(diào)整換位法調(diào)整換位法是變換磨損與為磨損的方位，然后利用沒有磨損的齒面繼續(xù)進行工作，這種方法只適
7、用于單向轉(zhuǎn)動的齒輪，單向齒輪單面磨損后能夠使得轉(zhuǎn)動機進行修復(fù)。當(dāng)齒輪受單向力的情況下，并且齒面是單面磨損能夠運用調(diào)整換位法；調(diào)整換位法是最經(jīng)濟的一種方法，其修復(fù)方式是實現(xiàn)齒輪（或齒圈）的180°翻轉(zhuǎn)。其他齒輪，例如圓錐齒輪或具有正反轉(zhuǎn)的齒輪，一般不能采用此方法。2.2變位切削法6變位切削法對受到磨損的一對齒輪進行切削，對大齒輪進行負(fù)位修整，從而去掉被磨損的部位，同是還需要一對新的小齒輪，這對小齒輪需要和大齒輪進行相配，才能夠修復(fù)齒輪的性能。此方法的適用受到一些條件的限制，比如適用于大傳動比、大模數(shù)的齒輪傳動的機械設(shè)備的齒輪，因為其齒輪
8、超限而造成齒輪失效，其修復(fù)方法同上述描述的方法一樣，就是是對大齒輪進行負(fù)變位切削，這樣能夠減少材料的損耗，同時減少修復(fù)的時間。2.3堆焊修復(fù)法堆焊修復(fù)法是通過對齒輪損壞的部位進行堆焊，進而填補其磨損的部位，在通過一些修復(fù)
