齿轮传动的失效形式ppt课件

齿轮传动的失效形式及设计准则 主讲人 渐开线齿轮的失效形式 齿轮传动过程中 若齿轮发生折断 齿面损坏等现象 使齿轮失去了正常的工作能力 称为失效 齿轮传动的失效主要轮齿失效 其主要形式有 轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合塑性变形一 轮齿折断 齿轮的失效形式 齿轮的失效形式 折断的原因 疲劳折断 属静强度破坏过载折断 轮齿受冲击载荷或短时间过载 突然折断 多见于脆性材料齿轮 轮齿折断 发生部位 局部折断 齿宽较大的直齿轮或斜齿轮整体折断 齿宽较小的直齿轮 轮齿失效形式 轮齿折断的后果 轮齿折断常常是突然发生 后果是传动失效 不但会使齿轮传动和机器不能工作 甚至会造成重大事故 所以要特别注意改善的措施 1 采用正变位齿轮 增大齿轮的强度 2 使齿轮过渡曲线变化更为平缓及消除加工刀痕 减少齿根应力集中 3 增大轴及轴承的刚度 使齿轮接触线上的受载较为均匀 4 采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性 5 采用喷丸 滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理 齿轮的失效形式 二 齿面磨损产生的原因 1 由于硬的颗粒进入齿面引起的 磨粒磨损2 由于两齿面存在相互相对滑动摩擦引起的 研磨磨损 齿轮的失效形式 齿面磨损的后果 1 齿形破坏 传动精度降低 间隙增大 有噪音 有冲击2 轮齿变薄 易折断改善措施 1 采用闭式齿轮传动 2 提高齿面硬度 降低表面粗糙度 3 注意润滑油的清洁 定期更换 齿轮的失效形式 三 齿面点蚀产生的原因 多次交变应力作用细微裂纹裂纹扩展脱落发生的部位 靠近节线的齿根部位齿面点蚀的后果 振动 噪音增大 传动不平稳 承载能力下降改善措施 1 提高齿面硬度2 提高润滑油粘度3 减小齿面粗糙度 循环次数增大 润滑油渗入 齿轮的失效形式 四 齿面胶合形成原因 齿面间压力大 瞬时速度大 润滑效果差 在高温高压下 相啮合两接触的齿面粘合在一起 齿轮继续运动时粘着点被撕破 齿面出现撕裂沟痕 齿轮的失效形式 发生的部位 靠近齿顶或齿根部齿面胶合的后果 引起强烈的磨损和发热 传动不平稳 导致齿轮报废改善措施 1 采用正变位齿轮 减少模数 降低齿高以减少滑动速度 2 提高齿面硬度 降低表面粗糙度 3 采用抗胶合能力强的齿轮材料 在润滑油中加入抗胶合能力强的极压添加剂 齿轮的失效形式 五 塑性变形该失效形式主要出现在低速重载 频繁启动和过载场合 主动轮塑变后 齿面节线处产生凹槽 从动轮塑变后 在齿面节线处形成凸脊 齿轮的失效形式 产生的原因 在过大的应力作用下 轮齿表面材料处于屈服状态 在齿面切向力作用下产生材料塑性流动 即塑性变形 齿轮的失效形式 塑性变形的后果 齿形被破坏 传动不平稳 齿夺取减薄 抗弯能力下降 轮齿易折断改善措施 1 提高齿面的硬度 2 采用高粘度的或加有极压添加剂的润滑油均有助于减缓或防止齿轮产生塑性变性 小结 齿轮的失效形式 轮齿折断 常发生在闭式硬齿面或开式传动中 提高齿根强度 增大齿面过渡半径减小应力 集中 提高齿轮精度 改善载荷分布 采用抗胶合性能好的齿轮材料采用极压润滑油 提高齿面硬度 减小表面粗糙度 提高润滑油粘度 提高齿面硬度 降低啮合表面的滑动系数经常更换润滑油 提高齿面硬度 提高润滑油的粘度或采用极压润滑油 是闭式软面齿轮传动的主要失效形式 主要发生在高速重载的闭式齿轮传动中 是开式齿轮传动中的主要失效形式 主要出现在低速重载频繁启动的场合 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 塑性变形 解决方法 解决方法 解决方法 解决方法 解决方法 17 谢谢大家 希