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齿轮传动的失效一般发生在轮齿上,通常有轮齿折断和齿面损伤两种形式。后者又分为齿面点蚀、磨损、胶合和塑性变形等。
1)轮齿折断
一般发生在齿根部位,因为齿根是应力集中源而且应力最 大。轮齿折断可分为:疲劳折断和过载折断;
2)齿面点蚀
轮齿受力后,齿面接触处将产生循环变化的接触应力,在接触应力反复作用下,轮齿表层或次表层出现不规则的细线状疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展的结果,使齿面金属脱落而形成麻点状凹坑,称为齿面疲劳点蚀,简称为点蚀。 一般多出现在节线附近的齿根表面上,然后再向其它部位扩展,这是因为在节线处同时啮合齿对数少,接触应力大,且在节点处齿廓相对滑动速度小,油膜不易形成,摩擦力大。它可分为早期点蚀和破坏性点蚀。
3)齿面磨损
当齿面间落入砂粒、铁屑、非金属物等磨料性物质时,会发生磨料磨损。齿面磨损后,齿廓形状破坏,引起冲击、振动和噪声,且由于齿厚减薄而可能发生轮齿折断。
4)齿面胶合
互相啮合的轮齿齿面,在一定的温度或压力作用下,发生粘着,随着齿面的相对运动,使金属从齿面上撕落而引起严重的粘着磨损现象称为胶合。胶合有冷胶合和热胶合之分。
5)塑性变形
当轮齿材料较软,载荷及摩擦力又很大时,轮齿在啮合过程中,齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性变形。主动轮齿上所受摩擦力是背离节线分别朝向齿顶及齿根作用的,故产生塑性变形后,齿面沿节线处变成凹沟。从动轮齿上所受的摩擦力方向则相反,塑性变形后,齿面沿节线处形成凸棱。