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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2016-12-6,#,論文摘要：本文根據(jù)齒輪傳動的工作特點，探討了齒輪的輪齒折斷、齒面磨損、齒面點蝕、齒面膠合、齒面塑性變形失效形式及原因，并基于失效原因的分析提出了一些應(yīng)對措施。論文關(guān)鍵詞：輪齒失效,點蝕,塑性變形,膠合,0,引言齒輪傳動是機械傳動中最主要的一種傳動形式。具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、使用壽命長、傳動比恒定等一系列特點，但由于設(shè)計、制造或使用不當(dāng)?shù)仍?，齒輪傳動在工作過程,中經(jīng)常會發(fā)生失效。通常有齒輪的輪齒折斷、工作齒面磨損、疲勞點蝕、齒面膠合及塑性變形等，任何一種失效都將導(dǎo)致齒輪傳動非正
2、常工作。本文將針對齒輪傳動的上述失效形式逐一進(jìn)行探討，分析其失效原,因并提出相應(yīng)的解決措施。,1,輪齒折斷輪齒折斷可分為疲勞折斷、過載折斷、和隨機折斷,通常漸開線直齒圓柱齒輪輪齒的折斷為全齒折斷,而斜齒輪和錐齒輪輪齒的折斷一般是局部折斷。,1.1,疲勞折斷輪齒,工作時像一個懸臂梁，受載后在齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力,為最大，而且是交變應(yīng)力。再加之齒根處過渡部分的尺寸變化較大存在應(yīng)力集中，在反復(fù)的彎曲應(yīng)力作用下，當(dāng)應(yīng)力值超過材料的彎曲疲勞極限時，即,時在輪齒受拉一側(cè)的齒根圓角處產(chǎn)生疲勞裂紋,隨著載荷循環(huán)次數(shù)的增加,裂紋逐漸擴(kuò)展,使輪齒剩余截面上的應(yīng)力超過其極限應(yīng)力,造成瞬時折斷。導(dǎo)致輪齒發(fā)生疲勞折斷的
3、原因很多,如在設(shè)計時對實際,載荷估計不足、齒輪材料選擇不當(dāng)、未能保證加工質(zhì)量、精度等,為防止輪齒工作時發(fā)生疲勞折斷,在進(jìn)行齒輪設(shè)計、加工、安裝時,必須優(yōu)選齒輪參數(shù)、提高齒根表面光潔度、增大齒根圓角半徑并調(diào)整齒根圓,角過渡區(qū),消除該處的加工刀痕一價低齒根的應(yīng)力集中；增大軸及支承物的剛度以減輕齒面局部過載的程度；應(yīng)正確選擇齒輪副材料,進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?以獲得較好的顯微組織；對齒輪進(jìn)行噴丸、碾壓等冷作,處理以提高齒面硬度、保持芯部的韌性。,1.2,過載折斷過載折斷是指齒輪在工作過程中有嚴(yán)重過載或沖擊載荷的作用或者在制造安裝過程中，精度差，齒輪局部受載或受較大的沖擊時，均可能產(chǎn)生過載折斷。,過載折斷不
4、同于疲勞折斷，其特點是斷口位置不固定，斷面粗糙。輪齒受到大載沖擊或嚴(yán)重磨損而齒厚變薄時也會發(fā)生折斷現(xiàn)象。另外，若制造或安裝不良或軸的剛性不夠而彎曲變形過大時，將導(dǎo)致輪齒局部過,載，也會發(fā)生輪齒局部折斷。如，某機車電動機懸掛裝置主動齒輪斷裂，在齒根斷裂區(qū)發(fā)現(xiàn)在毛坯鍛造過程中形成的閉合孔洞及夾雜物，嚴(yán)重削弱了該區(qū)強度而導(dǎo)致斷裂。在斜齒圓柱齒輪傳動中，輪齒工作面上,的接觸線為一斜線，輪齒受載后，如有集中載荷時，就會發(fā)生局部折斷。若制造及安裝不良或軸的彎曲或軸的彎曲變形過大，輪齒局部受載過大時，即使是直齒圓柱齒輪，也會發(fā)生局部折斷。為防止輪齒過載折,斷的發(fā)生,在進(jìn)行傳動設(shè)計時,應(yīng)充分考慮引起嚴(yán)重過載的
5、各種因素,采用適當(dāng)?shù)陌踩b置,如安全聯(lián)軸器等,;,安裝時應(yīng)保證有足夠的接觸精度,;,運轉(zhuǎn)中應(yīng)防止較大硬物落入嚙合,以免造成沖擊載荷,此外,對,齒輪制造過程進(jìn)行必要的質(zhì)量控制,如對齒根部進(jìn)行微裂紋探傷等,也可有減少輪齒發(fā)生過載折斷的可能性。此外，齒輪在加工制造過程中，應(yīng)嚴(yán)格保證工藝要求，盡量避免應(yīng)力集中。,2,齒面磨損磨損是在嚙合,傳動過程中,由于嚙合齒面間存在著相對滑動、輪齒接觸表面上的材料發(fā)生摩擦損耗的現(xiàn)象，齒面磨損是不可避免的。無論是齒面硬度多高，在齒輪工作后其齒面都會有所磨損。而磨料性物質(zhì)的進(jìn)入（如砂粒、,鐵屑等）則無疑是加劇齒面磨損的直接原因。避免輪齒過度磨損的最有效方法是以閉式傳動代
6、替半開式或開式傳動。但是，不論是閉式、半開式，還是開式傳動，適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚鐫B碳淬火、調(diào)質(zhì),(,正火,),高,頻表面淬火等都有助于提高齒面硬度及耐磨性。磨損根據(jù)其機理和特征的不同,有輕微磨損、中等磨損、過度磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損。輕微磨損的特點：比較緩慢、均勻,磨損后齒面平滑光亮。接觸齒面的,粗糙度與潤滑油粘度、齒面工作速度、工作載荷之間不匹配都是產(chǎn)生輕微磨損的原因,這些原因使齒面間潤滑油膜厚度不夠,導(dǎo)致齒面微凸體峰部被磨平或塑性壓平,在齒輪磨光后，可采用粘度較大的潤滑油形,成合適的油膜厚度就不影響齒輪的壽命和性能。中等磨損時輪齒節(jié)線上下齒面的材料有一定的移失,離節(jié)線越遠(yuǎn),磨損量越大,在節(jié)
7、線位置上呈現(xiàn)出一條接近連續(xù)的線,因為齒輪受工作速度、載荷、溫度、潤滑,劑和潤滑因素的限制,只能在邊界潤滑或接近邊界潤滑狀態(tài)下工作所致,可通過改善潤滑條件、增加油膜厚度來防止中等磨損的發(fā)生。過度磨損時輪齒工作齒面材料被磨削,齒厚明顯減薄,齒廓形狀被破壞,齒,輪壽命降低,過度磨損是由于潤滑系統(tǒng)和密封裝置不良或失效,系統(tǒng)有嚴(yán)重振動、沖擊等因素所引起,基于以上分析可采用合適的密封形式和潤滑裝置,也可提高工作速度,減輕振動載荷,改變齒輪的幾何參數(shù),、材質(zhì)、精度、齒面粗糙度等。磨粒磨損表現(xiàn)為輪齒接觸表面上沿滑動方向有較均勻的條痕,這是由于磨料物質(zhì)落入嚙合齒面間而引起的磨損,可通過適當(dāng)提高齒面硬度和光潔度、
8、降低齒面間滑動率、正確選擇,潤滑方式、保持潤滑油清潔等措施減少磨粒磨損。腐蝕磨損是一種以化學(xué)腐蝕為主,同時伴有機械磨損的輪齒失效形式,發(fā)生腐蝕磨損的輪齒齒面呈均勻分布的腐蝕麻坑,工作齒面沿滑動方向伴有磨蝕痕跡,引,起腐蝕磨損的原因是潤滑劑中的活性成分與輪齒材料發(fā)生了化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng),引起齒面腐蝕,由于摩擦或沖刷作用,蝕斑被磨蝕或沖掉,形成腐蝕磨損,要防止腐蝕磨損,就必須對腐蝕介質(zhì)進(jìn)行控制,在潤滑,油中可添加適量的阻蝕劑,以降低電極反應(yīng)速度,齒輪裝置應(yīng)有良好的密封形式,以防機內(nèi)潤滑油被外界的水、酸及其他有害物質(zhì)污染,3,齒面點蝕點蝕是閉式齒輪傳動常見的失效形式，在齒輪試驗及機器檢修時,在齒面上能看到麻點和凹坑,對于滲碳碎火的硬齒面,可以看到一些霜狀紋班塊或出現(xiàn)大塊金屬剝落。,版權(quán)所有 禁止轉(zhuǎn)載 謝謝！,論文查重, ty89htvv,
齒輪傳動中輪齒的失效分析及對策
