四柱液壓機(jī)齒輪傳動的失效形式

發(fā)布時間：2022-11-05T12:20:16更新時間：2022-11-05T12:20:16 瀏覽量：0

[文章摘要]: 在四柱液壓機(jī)變頻節(jié)能優(yōu)勢，積極推廣改造方案以來對液壓機(jī)械都提倡綠色設(shè)計，對各部件做了稍許的改動，把能耗降到了最低，在節(jié)能方面尤為顯著。然而，在齒輪傳動裝置上并未加以改動，使得裝置出現(xiàn)了失效形式，這其中要怎樣改進(jìn)呢？小編一一為你講解。就齒輪傳...

在四柱液壓機(jī)變頻節(jié)能優(yōu)勢，積極推廣改造方案以來對液壓機(jī)械都提倡綠色設(shè)計，對各部件做了稍許的改動，把能耗降到了最低，在節(jié)能方面尤為顯著。然而，在齒輪傳動裝置上并未加以改動，使得裝置出現(xiàn)了失效形式，這其中要怎樣改進(jìn)呢？小編一一為你講解。

就齒輪傳動裝置形式來說，有開式、半開式及閉式之分；就使用情況來說有低速、高速及輕載、重載之別；就齒輪材料的性能及熱處理工藝的不同，輪齒有較脆（如經(jīng)整體淬火、齒面硬度較高的鋼齒輪或鑄鐵齒輪）或較韌（如經(jīng)調(diào)質(zhì)、常化的優(yōu)質(zhì)鋼材及合金鋼齒輪），齒面有較硬（輪齒工作面的硬度大于350HBS或38HRC，并稱為硬齒面齒輪）或較軟（輪齒工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC，并稱為軟齒面齒輪）的差別等。這就是齒輪傳動的基本信息，然而對于出現(xiàn)的不同的失效形式，是什么原因呢？一般地說，齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效，而輪齒的失效形式又是多種多樣的，這里只就較為常見的輪齒折斷和工作面磨損、點蝕,膠合及塑性變形等原因。

1、輪齒折斷的因素

輪齒折斷有多種形式，四柱液壓機(jī)在正常情況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷，因為在輪齒受載時，齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，再加上齒根過渡部分的截面突變及加工刀痕等引起的應(yīng)力集中作用，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，致使輪齒疲勞折斷。此外，在輪齒受到突然過載時，也可能出現(xiàn)過載折斷或剪斷；在輪齒受到嚴(yán)重磨損后齒厚過分減薄時，也會在正常載荷作用下發(fā)生折斷。在斜齒圓柱齒輪（簡稱斜齒輪）傳動中，輪齒工作面上的接觸線為一斜線（參看），液壓機(jī)輪齒受載后，如有載荷集中時，就會發(fā)生局部折斷。若制造或安裝不良或軸的彎曲變形過大，輪齒局部受載過大時，即使是直齒圓柱齒輪（簡稱直齒輪），也會發(fā)生局部折斷。

為了提高齒輪的抗折斷能力，液壓機(jī)可采取下列措施：

1）用增加齒根過渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根應(yīng)力集中；

2）增大軸及支承的剛性，使輪齒接觸線上受載較為均勻；

3）采用合適的熱處理方法使齒芯材料具有足夠的韌性；

4）采用噴丸、滾壓等工藝措施對齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。從相對意義上說，也就是靠近節(jié)線處的齒根面抵抗點蝕的能力最差（即接觸疲勞強(qiáng)度最。提高齒輪材料的硬度，可以增強(qiáng)齒輪抗點蝕的能力。在嚙合的輪齒間加注潤滑油可以減小摩擦，減緩點蝕，延長齒輪的工作壽命。并且在合理的限度內(nèi)，潤滑油的粘度越高，上述效果也愈好。因為當(dāng)齒面上出現(xiàn)疲勞裂紋后，潤滑油就會侵入裂紋，而且粘度愈低的油，愈易侵入裂紋。潤滑油侵入裂紋后，在輪齒嚙合時，就有可能在裂紋內(nèi)受到擠脹，從而加快裂紋的擴(kuò)展，這是不利之處。所以對速度不高的齒輪傳動，以用粘度高一點的油來潤滑為宜；對速度較高的齒輪傳動（如圓周速度v >12m/s），要用噴油潤滑（同時還起散熱的作用），此時只宜用粘度低的油。

2、工作面磨損、點蝕的原因

在這方面的磨損無法避免，但開式齒輪傳動，由于齒面磨損較快，也很少出現(xiàn)點蝕。

3、膠合及塑性變形

塑性變形屬于輪齒永久變形一大類的失效形式，它是由于在過大的應(yīng)力作用下，輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面或齒體塑性流動所形成的。塑性變形一般發(fā)生在硬度低的齒輪上；但在重載作用下，液壓機(jī)硬度高的齒輪上也會出現(xiàn)。塑性變形又分為滾壓塑變和錘擊塑變。滾壓塑變是由于嚙合輪齒的相互滾壓與滑動而引起的材料塑性流動所形成的。由于材料的塑性流動方向和齒面上所受的摩擦力方向一致，所以在主動輪的輪齒上沿相對滑動速度為零的節(jié)線處被碾出溝槽,而在從動輪的輪齒上則在節(jié)線處被擠出脊棱。這種現(xiàn)象稱為滾壓塑變。錘擊塑變則是伴有過大的沖擊而產(chǎn)生的塑性變形，它的特征是在齒面上出現(xiàn)淺的溝槽，且溝槽的取向與嚙合輪齒的接觸線相一致。提高輪齒齒面硬度，采用液壓機(jī)高粘度的或加有極壓添加劑的潤滑油均有助于減緩或防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。

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