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齿轮两大类故障

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发布时间:2018-6-30

齿轮传动广泛地应用于各个传动机构中,许多设备发生故障也是由于齿轮引起的。齿轮故障分两大类:第一类是轴承损伤、不平衡、不对中、齿轮偏心、轴弯曲等。第二类是齿轮本身(即轮齿)在传动过程中形成的故障。齿轮本身形成的故障大致分为以下四种:
1.断齿

断齿是最常见的齿轮故障,轮齿的折断一般发生在齿根,因为齿根处的弯曲应力最大,而且是应力集中之源。
断齿有三种情况:疲劳断齿  由于轮齿根部在载荷作用下所产生的弯曲应力为脉动循环交变应力,以及在齿根圆角、加工刀痕、材料缺陷等应力集中源的复合作用下,会产生疲劳裂纹。裂纹逐步蔓延扩展,最终导致轮齿发生疲劳断齿。过载断齿  对于由铸铁或高硬度合金钢等脆性材料制成的齿轮,由于严重过载或受到冲击载荷作用,会使齿根危险截面上的应力超过极限值而发生突然断齿。局部断齿  当齿面加工精度较低、或齿轮检修安装质量较差时,沿齿面接触线会产生一端接触、另一端不接触的偏载现象。偏载使局部接触的轮齿齿根处应力明显增大,超过极限值而发生局部断齿。局部断齿总是发生在轮齿的端部。
2.点蚀  

点蚀是闭式齿轮传动常见的损坏形式,一般多出现在靠近节线的齿根表面上,发生的原因是齿面脉动循环接触应力超过了材料的极限应力。  在齿面处的脉动循环变化的接触应力超过了材料的极限应力时,齿面上就会产生疲劳裂纹。裂纹在啮合时闭合而促使裂纹缝隙中的油压增高,从而又加速了裂纹的扩展。如此循环变化,最终使齿面表层金属一小块一小块地剥落下来而形成麻坑,即点蚀。 点蚀有两种情况:初始点蚀(亦称为收敛性点蚀) 通常只发生在软齿面(HB350)上,点蚀出现后,不再继续发展,甚至反而消失。原因是微凸起处逐渐变平,从而扩大了接触区,接触应力随之降低。扩展性点蚀  发生在硬齿面(HB350)上,点蚀出现后,因为齿面脆性大,凹坑的边缘不会被碾平,而是继续碎裂下去,直到齿面完全损坏。  对开式齿轮,齿面的疲劳裂纹尚未形成或扩展时就被磨去,因此不存在点蚀。
3. 磨损  

齿面的磨损是由于金属微粒、尘埃和沙粒等进入齿的工作表面所引起的。齿面不平、润滑不良等也是造成齿面磨损的原因。此外,不对中、联轴器磨损以及扭转共振等,会在齿轮啮合点引起较大的扭矩变化,或使冲击加大,将加速磨损。  齿轮磨损后,齿的厚度变薄,齿廓变形,侧隙变大,会造成齿轮动载荷增大,不仅使振动和噪音加大,而且很可能导致断齿。 
4. 胶合  

齿面胶合(划痕)是由于啮合齿面在相对滑动时油膜破裂,齿面直接接触,在摩擦力和压力的作用下接触区产生瞬间高温,金属表面发生局部熔焊粘着并剥离的损伤。  胶合往往发生在润滑油粘度过低、运行温度过高、齿面上单位面积载荷过大、相对滑动速度过高、接触面积过小、转速过低(油带不起来)等条件下。齿面发生胶合后,将加速齿面的磨损,使齿轮传动很快地趋于失效。

山东济宁吊车厂家-恒鑫重工提示您,避免第一种故障主要在设计阶段避免,选择质量好、性能好的轴承或材料即可,平时做好润滑保养;避免第二种故障,主要还是良好的驾驶习惯和按时保养。


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