齒輪常見失效形式分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u21705齒輪常見失效形式分析概述 1140651.1斷齒 1293091.2點蝕和片蝕 1254081.3磨損 226791.4膠合 21.1斷齒斷齒故障發(fā)生的最普遍，齒根處受到的彎曲應力最大，所有應力基本上都聚集在次，所以斷齒最容易在齒根發(fā)生。根據(jù)總結，出現(xiàn)斷齒主要有以下三種情況:（1）疲勞斷齒。齒根在負載狀態(tài)下承受的應力是循環(huán)交變的諸如輪齒根部的圓角、加工過程中留下的刀痕、材料上的不足等應力聚集的共同作用導致了疲勞裂紋的出現(xiàn)，裂紋經過慢慢發(fā)展不斷延申，最后就形成了疲勞斷齒。（2）過載斷齒。如果齒輪由脆性材料比如鑄鐵或高硬度鋼或者別的制成，出現(xiàn)超載嚴重或載荷沖擊的情況，就可能導致齒輪根部危險部位產生超過承受極限值的應力而出現(xiàn)突然斷齒。（3）局部斷齒。齒輪齒面裝配精度低或加工質量差會導致偏載現(xiàn)象。這會大大增加齒輪根部的應力，從而超過所能承受的極限值，導致局部輪齒斷裂。這種情況普遍會在齒輪端部出現(xiàn)。1.2點蝕和片蝕點蝕是通常發(fā)生在節(jié)線附近的輪齒根部的表面上的封閉式齒輪傳動損傷的典型形式。這種情況發(fā)生之后側齒面就會出現(xiàn)疲勞裂紋。在嚙合過程中，裂紋會閉合，從而使?jié)櫥偷膲毫υ黾?，反過來又會加速裂紋的延申。不斷循環(huán)往復，齒輪表面的金屬最終會逐塊脫落，形成一個個小坑，就是點蝕。點蝕一般分為兩種情況：（1）初始點蝕。一般出現(xiàn)在軟齒面(HB<350)，這種點蝕一旦發(fā)生，不會繼續(xù)延申拓展，與此相反，甚至可能消失。主要由于微凸起處會慢慢變平，接觸區(qū)得到了增大，接觸應力也就會減小下來。（2）擴展性點蝕。在產生點蝕后，由于齒面的高度脆弱，坑邊不會被碾壓平整，反而碎裂會繼續(xù)產生，最終導致整個齒面的損壞。開式齒輪并不會出現(xiàn)點蝕因為它的裂紋在還沒有產生或者產生還沒延申的時候就會被磨平。在不進行熱處理或者不正規(guī)的熱處理的情況下，硬齒面齒輪的齒面可能會沿著表面的硬化層和內芯交匯的部位發(fā)生片狀脫落，這就是片蝕。1.3磨損齒輪表面磨損一般是因為金屬粒子或空氣中的微粒灰塵進入到了齒輪箱，并附著在齒輪表面上而導致的。齒輪表面凹凸不平以及劣質的潤滑油也能導致輪齒表面出現(xiàn)磨損。軸不對中，聯(lián)軸器扭轉共振引起的齒輪嚙合點處的扭矩變化，磨損進程更快。齒輪出現(xiàn)磨損時，輪齒的厚度變薄，齒輪輪齒的輪廓發(fā)生形變，間隙增大，增加了齒輪的動力負荷，進而使噪聲和震動變得明顯，甚至發(fā)生斷齒。1.4膠合在嚙合面相對滑移的情況下，由于潤滑油油膜破裂，輪齒與輪齒表面的直接發(fā)生接觸，在接觸部分由于壓力和摩擦力的雙重作用會引發(fā)一個瞬時高溫，導致金屬的表面局部因為高溫發(fā)生融化從而黏著在一起，并可能產生脫落，這也就是膠合。在潤滑油粘度低、工作溫度高、輪齒表面局部位置超負荷運行、相對滑動系數(shù)高、接觸面積小，旋轉速度慢等情況下，通常會出現(xiàn)膠合，導致齒輪齒面磨損進程加快，最后齒輪傳動會走向故障失效。除此之外，齒輪的故障還包括齒面的塑性變形，齒面銹蝕等。但在實際情況中，齒輪故障還是以上四類為主。曾經有實驗對成百件齒輪故障進行了檢測調查，結果見表5-1。表5-1齒輪常見故障的百分比齒輪故障類型