齿面磨损

  在齿轮传动中,齿面随着工作条件的不同会出现不同的磨损形式。例如当啮合齿面间落入磨料性物质(如砂粒、铁屑等)时,齿面即被逐渐磨损而至报废。这种磨损称为磨粒磨损(见图1 图2 图3 )。它是开式齿轮传动的主要形式之一。改用闭式齿轮传动是避免齿面磨粒磨损最有效的方法。

齿面点蚀

  点蚀是齿面疲劳损伤的现象之一。在润滑良好的闭式齿轮传动中,常见的齿面失效形式多为点蚀。所谓点蚀就是齿面材料变化着的接触应力作用下,由于疲劳而产生的麻点状损伤现象(见图1 图2 图3)。齿面上最初出现的点蚀仅为针尖大小的麻点,如工作条件未加改善,麻点就会逐渐扩大,甚至数点连成一片,最后形成了明显的齿面损伤。 齿轮在啮合过程中,齿面间的相对滑动起着形成润滑油膜的作用,而且相对滑动速度愈高,愈易在齿面间形成油膜,润滑也就愈好。当轮齿在靠近节线处啮合时,由于相对滑动速度低,形成油膜的条件差,润滑不良,摩擦力较大,特别是直齿轮传动,通常这时只有一对齿啮合,轮齿受力也最大,因此,点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上,然后再向其它部位扩展。动画演示

  从相对意义上说,也就是靠近节线处的齿根面抵抗点蚀的能力最差(即接触疲劳强度最低)。 提高齿轮材料的硬度,可以增强齿轮抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦,减缓点蚀,延长齿轮的工作寿命。并且在合理的限度内,润滑油的粘度越高,上述效果也愈好。因为当齿面上出现疲劳裂纹后,润滑油就会侵入裂纹,而且粘度愈低的油,愈易侵入裂纹。润滑油侵入裂纹后,在轮齿啮合时,就有可能在裂纹内受到挤胀,从而加快裂纹的扩展,这是不利之处。所以对速度不高的齿轮传动,以用粘度高一点的油来润滑为宜;对速度较高的齿轮传动(如圆周速度v>12m/s),要用喷油润滑(同时还起散热的作用),此时只宜用粘度低的油。开式齿轮传动,由于齿面磨损较快,很少出现点蚀。

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