齿轮常见损伤形式及产生的原因
齿轮常见损伤形式及产生的原因
损伤形式损伤特征损伤原因
①齿面剧烈磨损②由磨损引起的局部高温
损伤结果
齿面局部软化,疲劳寿
齿面烧伤有腐蚀性点蚀的特征
③齿隙不足④齿面加工精度达不到要求⑤ 润滑
不当⑥超负荷、超速运行
命随之降低变色齿面有变色现象①齿面硬度低、温度高②润滑状态劣化产生胶合的前兆
初期点蚀
发生在轮齿节线附近的齿根
表面上,具有点蚀形貌①齿面局部凸起,局部承受较大负荷②受交
变应力作用
对轮齿损坏影响不大
破坏性点
蚀蚀点尺寸大,齿形被破坏
①由于局部点蚀,引起动态负荷加大②齿面
硬度高③光洁度低④润滑油不良
蚀坑往往成为疲劳源,
最终导致轮齿疲劳断裂
剥落
凹坑比硬坏性点蚀大而深,
断面较为光滑,多发生在齿
顶或齿端部
①轮齿的表层和次表层缺陷②热处理产生过
大的内应力
产生范围较大的齿面疲
劳损坏
滚轧和缍
击齿顶或齿端部产生飞边或齿
顶揉圆,主动轮在齿面节线
附近出现凹坑,从动轮产生
凸起
①受冲击负荷作用②啮合不良致使齿面屈服
和变形③齿面硬度低④润滑油不良
通常在齿面上产生,局
部完全被破坏,然后轮
齿其余部分产生严重的
塑性变形,进而齿轮报
废
中等磨损
主动轮发生在齿顶,从动轮
发生在齿根①轮齿承受过高载荷②润滑油不良
使用寿命降低,噪声变
大
破坏性磨
损工作恶化,齿形改变①齿轮啮合节圆的滑动受阻②润滑油不良
可能导致点蚀和塑性变
形,寿命显著降低
磨料磨损
齿面滑动方向出现彼此独
立的沟纹①外界的微粒进入轮齿啮合面②润滑油过
滤网损坏
使用寿命降低,润滑条
件进一步劣化
胶合撕伤
沿齿面的滑动方向形成沟
槽,在齿根和节线附近被挖
成凹坑,使齿形破坏
①负荷集中于局部的接触齿面上②油膜破
坏③单位接触负荷过大
导致齿轮早期损坏
干涉磨损
主动齿轮的齿根被挖伤,从
动齿轮齿顶严重破坏
①设计、制造不当②组装不良
噪声增大,最终导致一
对啮合齿轮全部报废①由于空气中的潮湿气体、酸或碱性物质造
腐蚀磨损在齿面上产生腐蚀斑点成润滑油的污染润②滑油中的极压剂添加降低使用寿命
不当
剥片
小而薄的金属片从齿面剥
不,严重时可在润滑油中看
到大量的金属剥片
①齿面硬化层过薄或心部硬度低②热处理
工艺不当
噪声增大,导致齿轮损
坏
波纹
齿面产生波纹状损伤,以渗
碳的双曲线小齿轮最为常
①润滑不当②高频振动及滑动摩擦促使齿
面屈服噪声增大见
通常以横贯齿面的钭线或隆起的形式出现,也有像鲱
产生塑性变形,若齿面隆起鱼背脊骨或鱼尾的形状,常①负荷过大②润滑不当加工硬化不良,齿面会见于渗碳的双曲线小齿轮完全破坏或青铜齿轮
部分轮齿或整齿折断,在断
疲劳断裂
面上可见一连串的贝壳状①设计不当②负荷过大③组装不良、偏载④引起齿轮早期损坏、报
轮廓线,在其中心有一个清轮齿表层下的缺陷引起应力集中废
晰的“眼”
过载断裂硬、脆材料断口为丝状,韧①组装不良、负荷集中于轮齿一端②突然停性材
料断口为模糊,纤维状止或换向③轴承损坏、轴弯曲或啮合面咬
材料断口为呈撕拉状死,冲击过载
瞬发性严重故障,齿轮
报废
淬火裂纹
沿齿顶或齿根的径向发生,
轮齿立端部有不规则裂纹①热处理不当②齿根曲率半径过小③加工
过程中刀具在齿根残留有痕迹
疲劳源,会引起疲劳断
裂
磨削裂纹裂纹形如网状①磨削不当②热处理不当
疲劳源,会引起疲劳断
裂齿面在滑动方向出现断裂降低使用寿命,增加噪
声裂痕状的裂纹或呈田垄状的外
观
①局部接触应力集中②油膜破坏。