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齿轮传动的一些知识点

2021-09-23 14:02

       齿轮传动是指通过齿轮副传递运动和动力的装置。它是现代设备中广泛使用的一种机械传动方式。运行中难免会出现一些故障,很多人会认为是制造错误造成的。其实除了这个原因,还有其他原因。齿轮传动的常见故障都有哪些?请看下面的内容。

  (1)制造误差。

  制造齿轮时,通常会出现几个典型的误差,如偏心、节距误差、基距误差和齿廓误差。产生这些误差的原因有很多,比如来自机床运动的误差、刀具的误差、刀具、工件和机床安装调试不当的误差、夹具的误差以及热处理内应力引起的齿轮变形等。当齿轮的这些误差较大时,会造成齿轮传动的快慢微惯性干扰转动,在齿轮副啮合时会产生冲击和振动,造成很大的噪音。


齿轮传动


  (2)装配错误。

  由于装配工艺和方法的原因,在装配齿轮时,通常会产生“一端接触,另一端悬空”的装配误差。齿轮轴的线性偏差(同轴度和对中误差)和齿轮的不平衡。齿轮轴一端接触或直线度偏差会造成齿轮上的载荷不均匀,导致个别轮齿载荷过大,局部早期磨损,严重时甚至导致轮齿断裂。齿轮不平衡会引起冲击振动和噪音。

  (3)运行中的故障。

齿面塑性变形。当齿轮材料较软,传递的载荷较大时,齿面容易发生塑性变形。在齿面间过大摩擦力的作用下,齿面的接触应力将超过材料抵抗挤压的屈服极限,齿面上的材料将进入塑性状态,导致齿面金属塑性流动。结果,在节线附近的主动齿轮的齿面上形成凹槽,而在节线附近的从动齿轮的齿面上形成凸肋,从而破坏齿廓。某些类型齿轮的从动齿面有时会出现“飞边毛刺”。严重挤压时,顶部间隙会充满金属,引起剧烈振动,甚至弯曲或断裂,影响齿轮的正常啮合传动。

  齿轮齿断裂。齿轮传动时,主动齿轮的作用力和从动齿轮的反作用力分别通过接触点作用在相对的轮齿上,危险的情况是间接接触在某一时刻位于轮齿顶部。此时轮齿如同悬臂梁,受载后轮齿根部产生的弯曲应力大。如果突然过载或阻生,很容易在齿根处产生过载性断裂。即使没有冲击过载的应力工况,当轮齿受到交变应力集中时,也容易产生疲劳裂纹。逐渐扩大,导致齿根疲劳断裂。此外,由于制造和安装错误,淬火裂纹和磨削裂纹造成的损坏,以及磨损后齿厚过度变薄,齿轮齿的任何部分也可能出现裂纹。

  齿表面疲劳。所谓齿面疲劳主要包括齿面点蚀和剥落。点蚀的主要原因是轮齿工作面接触应力波动引起的微疲劳裂纹。当润滑油进入表面裂纹区域时,首先关闭入口,然后在啮合过程中挤压。在高压下,微疲劳裂纹区的润滑油使齿轮齿面的裂纹区扩大,使表面金属颗粒从齿面脱落,留下小凹坑,在齿面形成点蚀。当轮齿表面的疲劳裂纹继续向远的地方扩展,或者凹坑之间的一系列材料失效连接,造成大面积或大块剥落现象时,齿面就剥落了。

  磨损或擦伤的齿表面。齿轮齿在啮合传动过程中的相对滑动,加上润滑不良、润滑油不干净、润滑油变质、低速重载或热处理质量差,会造成齿轮齿齿面的粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损和擦伤。

       对于齿轮传动过程中的故障,要综合上面的介绍,找出故障所在。齿轮的生产对数值要求很高,稍有误差就可能导致齿轮因生产不合格而报废,造成损失。


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