齿轮的主要失效形式

House647 · 发表于 2022-4-12 10:07

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分析失效的目的是为了找出齿轮传动失效的原因，制定强度的计算方法，或提出防止失效的措施，提高其承载能力和使用寿命。齿轮的传动失效主要发生在轮齿。下面是齿轮常见的几种失效形式。
1、轮齿断裂

在载荷作用下齿轮齿根部产生的弯曲应力最大，而且有应力集中。在传动过程中轮齿重复受载，齿根弯曲应力为交变应力。在这种交变的弯曲应力作用下，齿根处产生疲劳裂纹，裂纹扩展，导致轮齿弯曲疲劳折断。

齿轮短时过载或受冲击载荷，或轮齿磨损减薄后，均易发生轮齿的突然折断称为过载折断。用淬火钢或铸铁制造的齿轮，容易发生这种形式的断齿。

直齿轮容易发生全齿断裂，而斜齿轮由于接触线为一斜线，而易发生轮齿局部倾斜折断，轮齿折断是齿轮传动最危险的失效形式之一，它不仅使齿轮传动完全失效，而且掉下来的齿块往往会导致其他零部件损坏，以至于发生更大的故障。

改善材料的性能，适当增大模数，增大齿根过度圆角，提高齿轮制造精度，降低齿根表面的粗糙度，消除齿根加工刀痕，对齿根部位进行喷丸、碾压强化处理等，均可提高轮齿的抗折断能力。

2、齿面点蚀

轮齿受载时，工作面上的啮合处产生接触应力。运转过程中齿面接触应力是按脉动循环变化的。在接触应力的反复作用下，齿轮的表面会出现一些微小的裂纹，经过后面裂纹面积不断变大，从齿面脱落下来材料后形成麻点状小坑，即是齿面点蚀。

齿面出现点蚀后，齿廓遭到破坏，使传动性能恶化，震动和噪声增大。点蚀多出现在靠近节线附近的齿根表面上。其原因是：轮齿在节线附近啮合时，同时啮合的齿对数少，对于直齿轮只有一对齿接触，齿面接触应力较大，而且轮齿在靠近节线处啮合时，齿面滑动速度较小且速度方向有变化，齿面间不易形成油膜。严重的安装不良或齿轮轴变形较大时，点蚀也可能出现在齿顶部位。

ssduck · 发表于 2022-4-12 10:18

轮齿折断是齿轮传动最危险的失效形式其中之一

DuBois_1wwe · 发表于 2022-4-12 15:59

改善材料的性能

House647 · 发表于 2022-4-12 16:57

淬火钢或铸铁制造的齿轮容易发生这种形式的断齿

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