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齿轮轮齿应用失效的研究
作者:管理员    发布于:2014-01-22 08:29:04    文字:【】【】【
  增大齿根过度圆角的半径,消除该处的加工刀痕,并在齿根处进行表面喷丸强化,可降低齿根处的应力集中,防止或延缓疲劳裂纹的萌生;增大轴及支承的刚性,可以减小齿面上局部受载的程度,使齿面受载较为均匀,可防止发生轮齿局部折断。另外,通过适当的热处理工艺,使轮齿外表面有较高的硬度,而芯部具有足够的韧性,可在一定程度上防止大载冲击而引起的轮齿折断。因此,齿轮类零件常常采用调质处理。但是,博山水泵厂家调质件的疲劳极限随淬火马氏体量的增多而提高,为此要做到全齿部位截面淬透,保证达到调质齿轮要求的机械性能。此外,齿轮在加工制造过程中,应严格保证工艺要求,尽量避免应力集中。
  齿面磨损齿面的磨损是不可避免的。无论是多么硬的齿面,在齿轮使用一段时间后其齿面都会有所磨损。而磨料性物质的进入则无疑是加剧齿面磨损的直接原因。避免轮齿过度磨损的有效方法是以闭式传动代替半开式或开式传动。但是,不论是闭式、半开式,还是开式传动,适当的表面处理,如渗碳淬火、调质高频表面淬火等都有助于提高齿面硬度及耐磨性。
  应注意的是,低碳钢渗碳淬火与中碳钢调质高频表面淬火,虽然都能提高齿面硬度、耐磨性及疲劳强度,但使用时应有所区分。一般讲,低碳钢淬火主要用于σb=700~1000MPa的较大负荷及冲击较大的中低速的齿轮;而中碳钢高频表面淬火则用于相对负荷较轻,冲击较小的齿轮零件。这是因为,中碳马氏体的高频淬火层的耐磨性及调质心部的强韧性均较低碳钢渗碳淬火的渗碳层及低碳马氏体心部的为低。同时,选用合适的润滑剂及润滑方法对于延缓齿面磨损也能收到很好的效果。
  疲劳点蚀点蚀是闭式齿轮传动常见的失效形式,是一种在变化的接触应力作用下的疲劳失效,常首先出现在靠近节线的齿根面上。这是因为,轮齿靠近节线的齿根面接触疲劳强度低,加之啮合处相对滑动速度低,润滑油膜形成条件差,摩擦力较大的原因。基于上述原因,在合理的范围内,润滑油的粘度愈高,减缓点蚀,延长寿命的效果愈好。但是,具体问题应具体对待,对速度不高的齿轮传动,宜用粘度高一些的润滑油为宜;但对速度较高的齿轮传动,应用喷油润滑,故宜用粘度低的润滑油。发生齿面胶合的原因是齿间压力过大,瞬时温度过高,润滑效果较差。与齿面点蚀和轮齿折断不同的是,齿面胶合失效往往具有突发性,一旦齿面发生胶合损伤将会导致传动齿轮动载增大,振动加剧,并进一步导致齿轮损伤恶化。
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