齒輪傳動(dòng)是指由齒輪副傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置,它是現(xiàn)代各種設(shè)備中應(yīng)用廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)方式,在運(yùn)行過程中難免會出現(xiàn)一些故障,很多人會認(rèn)為是制造的誤差引起的,其實(shí)除了這個(gè)原因,還有其他方面的原因,下面和小編一起來了解一下。
(1)制造誤差
制造齒輪時(shí)通常會產(chǎn)生偏心、周節(jié)誤差,基節(jié)誤差、齒形誤差等幾種典型誤差。產(chǎn)生這些誤差的原因很多,有來自機(jī)床運(yùn)動(dòng)的誤差,切削刀具的誤差,刀具、工件、機(jī)床系統(tǒng)安裝調(diào)試不當(dāng)?shù)恼`差,夾具的誤差和熱處理內(nèi)應(yīng)力引起的齒輪變形等。當(dāng)齒輪的這些誤差較大時(shí),會引起齒輪傳動(dòng)忽慢忽快的微慣性干擾轉(zhuǎn)動(dòng),使齒輪副嚙合時(shí)產(chǎn)生沖擊、振動(dòng),引起較大噪聲。
(2)裝配誤差
由于裝配技術(shù)和裝配方法等原因,通常在裝配齒輪時(shí)會造成“一端接觸、一端懸空”的裝配誤差;齒輪軸的直線性偏差(同軸度、對中性誤差)及齒輪的不平衡等。一端接觸或齒輪軸的直線性偏差會造成齒輪承受負(fù)荷不均,造成個(gè)別輪齒負(fù)荷過重引起局部早期磨損,嚴(yán)重時(shí)甚至引起輪齒斷裂。齒輪的不平衡,將引起沖擊振動(dòng)和噪聲。
(3)運(yùn)行中產(chǎn)生的故障
1>齒面塑性變形。當(dāng)齒輪材料較軟而傳遞載荷較大時(shí),易產(chǎn)生齒面塑性變形。在齒面間過大的摩擦力作用下,齒面接觸應(yīng)力會超過材料抗擠壓屈服極限,齒面材料進(jìn)入塑性狀態(tài),造成齒面金屬的塑性流動(dòng)。導(dǎo)致主動(dòng)齒輪在節(jié)線附近的齒面形成凹溝,而從動(dòng)齒輪在節(jié)線附近的齒面形成凸棱,從而使齒形破壞。有時(shí)還可在某些類型齒輪的從動(dòng)齒面上出現(xiàn)“飛邊毛刺”。嚴(yán)重時(shí)擠出的金屬金屬充滿頂隙,會引起劇烈振動(dòng),甚至發(fā)生彎曲或斷裂,影響齒輪正常嚙合傳動(dòng)。
2>輪齒的斷裂。齒輪傳動(dòng)時(shí),主動(dòng)齒輪的作*和從動(dòng)齒輪的反作*都通過接觸點(diǎn)分別作用在對方輪齒上,最危險(xiǎn)的情況是某一瞬間接觸點(diǎn)位于輪齒的齒頂部;此時(shí),輪齒如同一個(gè)懸臂梁,受載后輪齒根部產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為最大,若因突然過載或沖擊過載,很容易在齒根處產(chǎn)生過負(fù)荷斷裂。即使不存在沖擊過載的受力工況,當(dāng)輪齒在交變載荷作用下產(chǎn)生的交變應(yīng)力集中現(xiàn)象,也易產(chǎn)生疲勞裂紋;逐步擴(kuò)展,致使輪齒在齒根處產(chǎn)生疲勞斷裂。另外由于制造、安裝的誤差,淬火裂紋、磨削裂紋的損傷和嚴(yán)重磨損后齒厚過分減薄時(shí),在輪齒的任意部位也可能會產(chǎn)生斷裂。
3>齒面疲勞。所謂齒面疲勞主要包括齒面點(diǎn)蝕與剝落。造成點(diǎn)蝕的原因,主要是由于輪齒工作表面產(chǎn)生脈動(dòng)變化的接觸應(yīng)力引起的微觀疲勞裂紋,當(dāng)潤滑油進(jìn)入表面裂紋區(qū)后,在嚙合過程中先封閉入口然后擠壓。微觀疲勞裂紋區(qū)內(nèi)的潤滑油在高壓下使輪齒表面裂紋區(qū)域擴(kuò)展,致使表層金屬微粒從齒面上脫落,留下一個(gè)個(gè)小坑形成齒面點(diǎn)蝕。當(dāng)輪齒表面的疲勞裂紋繼續(xù)擴(kuò)展到較深,較遠(yuǎn),或使一系列小坑間材料失效而連接起來,造成大面積或大塊脫落現(xiàn)象就形成了齒面剝落。
4>齒面磨損或劃痕。輪齒在嚙合傳動(dòng)過程中存在相對滑動(dòng),加上潤滑不良、潤滑油不清潔、潤滑油變質(zhì)、低速重載或熱處理質(zhì)量差等,均可造成輪齒齒面的粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損和劃痕等。