浅谈齿轮表面的脉动剪应力
齿轮传动过程中,在齿面间有相对滚动和相对滑动。滑动时产生摩擦力和节点两侧产生脉动载荷。在这两种力的作用下使轮齿表面层深处产生循环的脉动剪应力。当剪应力超过齿轮材料的剪切疲劳极限时表面将产生疲劳裂纹,裂纹进一步扩展会使齿面金属块剥落,在齿面上形成较小且数量不多的麻点,称为早期蚀点。博山消防泵如工作条件未加改善,在靠近节线的齿根表面上麻点逐渐扩大,噪音增大,后形成了明显的齿面破坏性点蚀。
在润滑良好的闭式齿轮传动中,点蚀是常见的失效形式。齿面间的相对滑动形成润滑油膜,相对速度越大越容易形成油膜,润滑就越好。对于直齿齿轮传动,点蚀首先发生在靠近节线的齿根面上,然后再向其它部位扩展。
预防措施:
(1)提高齿轮材料的硬度或提高齿面硬度,降低齿面粗糙度。
(2)加强润滑并适当提高润滑油的粘度(粘度越低,润滑油渗入裂纹的渗透力越强,挤压膨胀从而使得点蚀扩展越快)。
(3)减小动载荷。
(4)采用正变位安装齿轮,增大综合曲率半径。
(5)按齿面接触疲劳强度设计齿轮也可有效降低点蚀失效。