齿面胶合

  对于高速重载的齿轮传动(如航空发动机减速器的主传动齿轮),齿面间的压力大,瞬间温度高,润滑效果差,当瞬时温度过高时,相啮合的两齿面就会发生粘在一起的现象,由于此时两齿面又在作相对滑动,相粘结的部位即被撕破,于是在齿面上沿相对滑动的方向形成伤痕,称为胶合,如图1 图2 图3中的轮齿部分所示。传动时齿面瞬时温度愈高、相对滑动速度愈大的地方,愈易发生胶合。

  有些低速重载的重型齿轮传动,由于齿面间的油膜遭到破坏,也会产生胶合失效。此时,齿面的瞬时温度并无明显增高,故称为冷胶合。 加强润滑措施,采用抗胶合能力强的润滑油(如硫化油),在润滑油中加入极压添加剂等,均可防止或减轻齿面的胶合。  

齿面塑性变形

  塑性变形属于轮齿永久变形一大类的失效形式,它是由于在过大的应力作用下,轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。塑性变形一般发生在硬度低的齿轮上;但在重载作用下,硬度高的齿轮上也会出现。 塑性变形又分为滚压塑变锤击塑变滚压塑变是由于啮合轮齿的相互滚压与滑动而引起的材料塑性流动所形成的。由于材料的塑性流 动方向和齿面上所受的摩擦力方向一致,所以在主动轮的轮齿上沿相对滑动速度为零的节线处被碾出沟槽,而在从动轮的轮齿上则在节线处被挤出脊棱。这种现象称为滚压塑变(见右图)。锤击塑变则是伴有过大的冲击而产生的塑性变形,它的特征是在齿面上出现浅的沟槽,且沟槽的取向与啮合轮齿的接触线相一致。 提高轮齿齿面硬度,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轮齿产生塑性变形。图1 图2 图3 动画演示

  提高轮齿对上述几种失效形式的抵抗能力,除上面所说的办法外,还有减小齿面粗糙度值,适当选配主、从动齿轮的材料及硬度,进行适当的磨合(跑合),以及选用合适的润滑剂及润滑方法等。前已说明,轮齿的失效形式很多。除上述五种主要形式外,还可能出现齿面融化齿面烧伤电蚀异物啮入和由于不同原因产生的多种腐蚀和裂纹等等,可参看有关资料。

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