齿轮常见损伤形式及产生的原因
齿轮常见损伤形式及产生的原因损伤形式
损伤特征
损伤原因
损伤结果
齿面烧伤
有腐蚀性点蚀的特征
①齿面剧烈磨损②由磨损引起的局部高温③齿隙不足④齿面加工精度达不到要求⑤润滑不当⑥超负荷、超速运行
齿面局部软化，疲劳寿命随之降低
变色
齿面有变色现象
①齿面硬度低、温度高②润滑状态劣化
产生胶合的前兆
初期点蚀
发生在轮齿节线附近的齿根表面上，具有点蚀形貌
①齿面局部凸起，局部承受较大负荷②受交变应力作用
对轮齿损坏影响不大
破坏性点蚀
蚀点尺寸大，齿形被破坏
①由于局部点蚀，引起动态负荷加大②齿面硬度高③光洁度低④润滑油不良
蚀坑往往成为疲劳源，最终导致轮齿疲劳断裂
剥落
凹坑比硬坏性点蚀大而深，断面较为光滑，多发生在齿顶或齿端部
①轮齿的表层和次表层缺陷②热处理产生过大的内应力
产生范围较大的齿面疲劳损坏
滚轧和缍击
齿顶或齿端部产生飞边或齿顶揉圆，主动轮在齿面节线附近出现凹坑，从动轮产生凸起
①受冲击负荷作用②啮合不良致使齿面屈服和变形③齿面硬度低④润滑油不良
通常在齿面上产生，局部完全被破坏，然后轮齿其余部分产生严重的塑性变形，进而齿轮报废
中等磨损
主动轮发生在齿顶，从动轮发生在齿根
①轮齿承受过高载荷②润滑油不良
使用寿命降低，噪声变大
破坏性磨损
工作恶化，齿形改变
①齿轮啮合节圆的滑动受阻②润滑油不良
可能导致点蚀和塑性变形，寿命显著降低
磨料磨损
齿面滑动方向出现彼此独立的沟纹
①外界的微粒进入轮齿啮合面②润滑油过滤网损坏
使用寿命降低，润滑条件进一步劣化
胶合撕伤
沿齿面的滑动方向形成沟槽，在齿根和节线附近被挖成凹坑，使齿形破坏
①负荷集中于局部的接触齿面上②油膜破坏③单位接触负荷过大
导致齿轮早期损坏
干涉磨损
主动齿轮的齿根被挖伤，从动齿轮齿顶严重破坏
①设计、制造不当②组装不良
噪声增大，最终导致一对啮合齿轮全部报废
腐蚀磨损
在齿面上产生腐蚀斑点
①由于空气中的潮湿气体、酸或碱性物质造成润滑油的污染润②滑油中的极压剂添加不当
降低使用寿命
剥片
小而薄的金属片从齿面剥不，严重时可在润滑油中看到大量的金属剥片
①齿面硬化层过薄或心部硬度低②热处理工艺不当
噪声增大，导致齿轮损坏
波纹
齿面产生波纹状损伤，以渗碳的双曲线小齿轮最为常见
①润滑不当②高频振动及滑动摩擦促使齿面屈服
噪声增大
隆起
通常以横贯齿面的钭线或隆起的形式出现，也有像鲱鱼背脊骨或鱼尾的形状，常见于渗碳的双曲线小齿轮或青铜齿轮
①负荷过大②润滑不当
产生塑性变形，若齿面加工硬化不良，齿面会完全破坏
疲劳断裂
部分轮齿或整齿折断，在断面上可见一连串的贝壳状轮廓线，在其中心有一个清晰的“眼”
①设计不当②负荷过大③组装不良、偏载④轮齿表层下的缺陷引起应力集中
引起齿轮早期损坏、报废
过载断裂
硬、脆材料断口为丝状，韧性材料断口为模糊，纤维状材料断口为呈撕拉状
①组装不良、负荷集中于轮齿一端②突然停止或换向③轴承损坏、轴弯曲或啮合面咬死，冲击过载
瞬发性严重故障，齿轮报废
淬火裂纹
沿齿顶或齿根的径向发生，轮齿立端部有不规则裂纹
①热处理不当②齿根曲率半径过小③加工过程中刀具在齿根残留有痕迹
疲劳源，会引起疲劳断裂
磨削裂纹
裂纹形如网状
①磨削不当②热处理不当
疲劳源，会引起疲劳断裂
裂痕
齿面在滑动方向出现断裂状的裂纹或呈田垄状的外观
①局部接触应力集中②油膜破坏
降低使用寿命，增加噪声
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