齒輪是指輪緣上有齒輪連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)械元件。齒輪在傳動中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。下面講一講齒輪的幾種失效形式：
1、齒面磨損：對于開式齒輪傳動或含有不清潔的潤滑油的閉式齒輪傳動，由于嚙合齒面間的相對滑動，使一些較硬的磨粒進(jìn)入了摩擦表面，從而使齒廓改變，側(cè)隙加大，以至于齒輪過度減薄導(dǎo)致齒斷。一般情況下，只有在潤滑油中夾雜磨粒時，才會在運(yùn)行中引起齒面磨粒磨損。
2、齒面膠合：對于高速重載的齒輪傳動中，因齒面間的摩擦力較大，相對速度大，致使嚙合區(qū)溫度過高，一旦潤滑條件不良，齒面間的油膜便會消失，使得兩輪齒的金屬表面直接接觸，從而發(fā)生相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒面繼續(xù)相對運(yùn)動時，較硬的齒面將較軟的齒面上的部分材料沿滑動方向撕下而形成溝紋。
3、疲勞點蝕：相互嚙合的兩輪齒接觸時，齒面間的作用力和反作用力使兩工作表面上產(chǎn)生接觸應(yīng)力，由于嚙合點的位置是變化的，且齒輪做的是周期性的運(yùn)動，所以接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。齒面長時間在這種交變接觸應(yīng)力作用下，在齒面的刀痕處會出現(xiàn)小的裂紋，隨著時間的推移，這種裂紋逐漸在表層橫向擴(kuò)展，裂紋形成環(huán)狀后，使輪齒的表面產(chǎn)生微小面積的剝落而形成一些疲勞淺坑。
4、輪齒折斷：在運(yùn)行工程中承受載荷的齒輪，如同懸臂梁，其根部受到脈沖的周期性應(yīng)力超過齒輪材料的疲勞極限時，會在根部產(chǎn)生裂紋，并逐步擴(kuò)展，當(dāng)剩余部分無法承受傳動載荷時就會發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪由于工作中嚴(yán)重的沖擊、偏載以及材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒。
5、齒面塑性變形：在沖擊載荷或重載下，齒面易產(chǎn)生局部的塑性變形，從而使?jié)u開線齒廓的曲面發(fā)生變形。
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