齿面常见损伤及原因
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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------齿轮的故障诊断(推荐)齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断一、齿轮的常见故障一、齿轮的常见故障齿轮是最常用的机械传动零件,齿轮故障也是转动设备常见的故障。
据有关资料统计,齿轮故障占旋转机械故障的 10.3%。
齿轮故障可划分为两大类,一类是轴承损伤、不平衡、不对中、齿轮偏心、轴弯曲等,另一类是齿轮本身(即轮齿)在传动过程中形成的故障。
在齿轮箱的各零件中,齿轮本身的故障比例最大,据统计其故障率达 60%以上。
齿轮本身的常见故障形式有以下几种。
1. 断齿断齿是最常见的齿轮故障,轮齿的折断一般发生在齿根,因为齿根处的弯曲应力最大,而且是应力集中之源。
断齿有三种情况:①疲劳断齿由于轮齿根部在载荷作用下所产生的弯曲应力为脉动循环交变应力,以及在齿根圆角、加工刀痕、材料缺陷等应力集中源的复合作用下,会产生疲劳裂纹。
裂纹逐步蔓延扩展,最终导致轮齿发生疲劳断齿。
②过载断齿对于由铸铁或高硬度合金钢等脆性材料制成的齿轮,由于严重过载或受到冲击载荷作用,会使齿根危险截面上的应力超过极限值而发生突然断齿。
1 / 18③局部断齿当齿面加工精度较低、或齿轮检修安装质量较差时,沿齿面接触线会产生一端接触、另一端不接触的偏载现象。
偏载使局部接触的轮齿齿根处应力明显增大,超过极限值而发生局部断齿。
局部断齿总是发生在轮齿的端部。
2. 点蚀点蚀是闭式齿轮传动常见的损坏形式,一般多出现在靠近节线的齿根表面上,发生的原因是齿面脉动循环接触应力超过了材料的极限应力。
在齿面处的脉动循环变化的接触应力超过了材料的极限应力时,齿面上就会产生疲劳裂纹。
裂纹在啮合时闭合而促使裂纹缝隙中的油压增高,从而又加速了裂纹的扩展。
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。
齿面磨损形成的原因
齿面磨损是指牙齿表面因为长期的磨擦而导致的损伤现象。
齿面磨损的原因有很多,下面我们来详细了解一下。
1. 饮食习惯不良
饮食习惯不良是导致齿面磨损的主要原因之一。
长期食用过硬、过酸、过甜、过咸的食物,会使牙齿表面受到磨损,导致齿面磨损。
2. 不正确的刷牙方式
不正确的刷牙方式也是导致齿面磨损的原因之一。
如果刷牙时用力过大,或者使用硬毛刷,会使牙齿表面受到磨损,导致齿面磨损。
3. 牙齿不正常磨合
牙齿不正常磨合也是导致齿面磨损的原因之一。
如果牙齿不正常磨合,会导致牙齿表面受到不均匀的磨擦,从而导致齿面磨损。
4. 咬合力过大
咬合力过大也是导致齿面磨损的原因之一。
如果咬合力过大,会使牙齿表面受到过度的磨擦,从而导致齿面磨损。
5. 长期咬硬物
长期咬硬物也是导致齿面磨损的原因之一。
如果长期咬硬物,会使
牙齿表面受到过度的磨擦,从而导致齿面磨损。
齿面磨损的原因有很多,我们应该注意饮食习惯,正确刷牙方式,保持牙齿正常磨合,避免咬合力过大和长期咬硬物等不良习惯,以减少齿面磨损的发生。
同时,定期到口腔医生处进行口腔检查和清洁,也是预防齿面磨损的重要措施。
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损伤结果齿面烧伤有腐蚀性点蚀的特征①齿面剧烈磨损②由磨损引起的局部高温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、超速运行齿面局部软化,疲劳寿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主动齿轮的齿根①设计、制造不当②组装不噪声增大,最损被挖伤,从动齿轮齿顶严重破坏良终导致一对啮合齿轮全部报废腐蚀磨损在齿面上产生腐蚀斑点①由于空气中的潮湿气体、酸或碱性物质造成润滑油的污染润②滑油中的极压剂添加不当降低使用寿命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见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隆起通常以横贯齿面的钭线或隆起的形式出现,也有像鲱鱼背脊骨或鱼尾的形状,常见于渗碳的双曲线小①负荷过大②润滑不当产生塑性变形,若齿面加工硬化不良,齿面会完全破坏齿轮或青铜齿轮疲劳断裂部分轮齿或整齿折断,在断面上可见一连串的贝壳状轮廓线,在其中心有一个清晰的“眼”①设计不当②负荷过大③组装不良、偏载④轮齿表层下的缺陷引起应力集中引起齿轮早期损坏、报废过载断裂硬、脆材料断口为丝状,韧性材料断口为模糊,纤维状材料断口为呈撕拉状①组装不良、负荷集中于轮齿一端②突然停止或换向③轴承损坏、轴弯曲或啮合面咬死,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,会引起疲劳断裂裂痕齿面在滑动方向出现断裂状的裂纹或呈田垄状的外观①局部接触应力集中②油膜破坏降低使用寿命,增加噪声。
齿轮齿面耗损的迹象
齿轮在制造和使用过程中,都可能受到不同程度的损伤,当损伤到达一定程度时,齿轮就可能失效。
齿轮在制造和使用过程中,有以下几种损伤迹象:
1.齿面耗损的迹象。
滑动磨损(跑合磨损、磨料磨损、过度磨损、中等磨损、严重擦伤、干涉磨损)、腐蚀(化学腐蚀、微动腐蚀、鳞蚀)、侵蚀(气蚀、冲蚀)、电蚀、过热;
2.胶合,永久变形(压痕、塑性变形、起皱、飞边);
3.齿面疲劳。
点蚀(初期点蚀、扩展性点蚀、微点蚀)、片蚀、剥落、表层压碎;
4.裂缝和裂纹。
淬火裂纹、磨削裂纹、疲劳裂纹;
5.轮齿折断。
过载折断、轮齿剪断、抹断、疲劳折断。
兆威机电通过在齿轮及齿轮箱领域十二年的专业设计、开发、生产,通过行业的对比及大量的实验测试数据设计开发出行星牙箱,减速牙箱,牙箱电机,齿轮箱电机,减速齿轮箱电机,微型直流减速电机,齿轮减速电机。
第一节齿轮强度的失效模式变速器齿轮强度的失效模式有:轮齿断裂、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损一、轮齿断裂齿轮在啮合过程中,齿面承受有集中载荷的作用。
我们可以把轮齿看作悬臂梁,轮齿根部弯曲应力很大,过渡圆角处又有集中应力作用,故轮齿根部容易发生断裂。
轮齿折断有两种情况,疲劳断裂和过载断裂。
(附图片)1、疲劳断裂在长时间交变载荷的情况下,齿轮根部经受交变的弯曲应力。
如果高应力点的应力超过材料的耐久极限,则首先在齿根处产生很短的裂纹,随着载荷次数的不断增加,裂纹不断扩大,最后导致轮齿部分地或整个地断掉。
在开始出现裂纹处和突然断掉前出现裂纹处,在载荷作用下由于裂纹断面间的摩擦,形成一个光亮的断面区域,这是疲劳断裂的特征。
其余断面由于是突然形成的故为粗糙表面的新断面。
参见图2.1-1。
图2.1-12、过载断裂由于设计不当或齿轮材料不符合要求或热处理不符合要求,或由于突然性的峰值载荷的冲击。
使载荷超过了齿轮弯曲强度所允许的范围,而引起轮齿的一次性突然折断。
此外,由于装配的齿侧间隙调节不当、安装刚度不够、安装位置不对等原因,使齿轮表面接触区偏向一端,轮齿受到局部集中载荷时,往往会使一端沿斜向产生局部齿端折断,各种形式的过载断裂的断面均为粗糙的新断面。
参见图2.1-2。
图2.1-2为避免齿轮轮齿折断,需降低轮齿的弯曲应力,即提高齿轮的弯曲强度,采用下列措施可提高轮齿的弯曲强度:1.)增大齿轮的根部厚度;2.)加大齿轮的齿根圆弧半径;3.)增大齿顶高系数,以提高重合度,使同时啮合的齿数增多;4.)使齿根部过渡圆角的粗糙度尽量的低;5.)提高材料的弯曲疲劳极限,采用优质的齿轮钢;6.)采用强力喷丸提高齿轮根部的压应力;二、齿面点蚀及剥落齿面点蚀及剥落是闭式渗碳齿轮传动经常出现的一种损坏形式。
约占损坏报废齿轮的70%以上,它主要由于齿轮的接触应力不够引起。
1、齿面点蚀因闭式齿轮传动齿轮在润滑油中工作,齿面长期受到脉动的交变应力的作用,会逐渐产生大量与齿面成尖角的小裂缝。
在机械设备的传动部分,齿轮通常是作为一种变速传动零部件。
因此在我国的机械设备中,齿轮是一种不可替代的传动零部件。
伴随着现阶段我国机械设备对于齿轮的应用范围越来越大,齿轮制作以及发展也是非常的迅速。
但是在实际的设备运行过程中,齿轮往往会由于一系列的原因出现失效问题。
根据相关部门的统计,机械设备的故障中有近一半是由于齿轮失效造成的。
基于上述的情况,我们要对齿轮失效的原因给予详细的分析和处理,选择最优化的维修方法进行齿轮失效维修,保障机械设备的正常运行。
1 、机械设备中的齿轮失效主要原因关于机械设备中的齿轮失效主要原因的阐述以及分析,文章主要从三个方面进行分析以及阐述。
第一个方面是齿轮折断造成的齿轮失效。
第二个方面是齿轮齿面出现损坏造成的齿轮失效。
第三个方面是其他问题造成的齿面失效。
下面进行详细的论述以及分析。
1.1 齿轮折断造成的齿轮失效在实际的应用过程中,齿轮失效中的齿轮折断根据不同的齿轮形式有不同的折断原因。
全齿轮折断通常情况下出现在直齿轮的轮齿处;局部齿轮折断通常出现在斜齿轮以及锥齿轮的轮齿处。
下面作具体的分析。
1.1.1 在齿轮运行过程中会因为过载出现齿轮折断由于过载导致的齿轮折断,在齿轮的折断区域会出现放射状放射区域或者是人字的放射区域。
在通常情况下齿面断裂的放射方向和断裂的方向是平行的。
断面放射中心就是贝壳纹裂的断面断口。
齿轮出现过载折断的主要原因是齿轮在较短的时间内承载的外界压力远远大于齿轮本身的最大压力,过大的压力造成了齿轮强度变低,出现折断的问题。
同时导致齿轮出现折断的原因还有很多,例如齿轮的加工精度不符合要求;齿轮的齿面表面太粗糙和齿轮的加工材质本身存在缺陷等。
1.1.2 在齿轮运行过程中会因为疲劳出现齿轮折断齿轮因为疲劳出现的折断,齿轮断口有三个区域。
第一个区域是断裂源区;第二个区域是疲劳扩展区域;第三个区域是瞬间折断区域。
齿轮出现疲劳折断主要是因为齿轮在一个区域多次承受外界压力,特别是弯曲压力,这样会导致齿轮在齿根处出现变形,一旦外界受力超出了齿轮的齿面疲劳极限,就会发生齿轮折断。
分析齿轮常见失效及其维修【摘要】齿轮是机械设备中不可缺少的原件,在机械设备运行的过程中,齿轮常常会出现失效的现象。
笔者通过本文对齿轮失效的原因进行了分析,并根据不同的原因提出了该如何对齿轮进行维修,降低齿轮失效发生的概率,增加企业效益。
【关键词】机械设备;齿轮;失效;维修0.引言齿轮是在机械设备中一种变速传动部件,机械设备不可缺少的部件。
齿轮在运转过程中会出现失效现象,造成设备不能正常运行。
在现代的机械设备中,齿轮的作用越来越大,据不完全统计,齿轮失效占各种机械故障的60%以上。
因此,为了保证机械设备的正常运行,我们要对齿轮的失效原因进行分析,找到正确的维修办法,保证机器的正常运行。
1.齿轮失效的原因1.1齿轮折断轮齿折断的方式有三种,他们分别是过载折断、疲劳折断和随机折断,一般情况下直齿轮轮齿的折断是全齿轮折断,而斜齿轮和锥齿轮轮齿的折断则是局部折断。
1.1.1由于过载而折断一般在齿轮折断的时候,会在他的折断面出现放射状或类似人字的放射区,一般放射区的方向与断裂的方向大致平行,放射中心即贝壳纹疲的断口。
齿轮的过载折断主要是齿轮在短时间内承受的压力超过其本身所承受的的最大压力,超过一定的强度,造成齿轮的折断。
发生过载折断的原因还有很多,比如说齿轮精度过低、齿面过于粗糙、材质有缺陷等。
1.1.2由于疲劳而折断疲劳折断有自己独特的特点,其断口区可分为断裂源区、疲劳扩展区和瞬时折断区,轮齿疲劳的折断主要是由于一个齿轮承受多次重复的压力,尤其是受到弯曲的压力的时候,使得齿轮根部发生变形,超过了其承受的压力,造成齿轮的疲劳折断。
随着压力的不断增加,在齿轮断裂出的裂纹也会随之增大,在一定的程度下,会造成瞬时的折断。
1.1.3随机性折断齿轮轮齿的随机折断与齿轮的疲劳折断有一定的相似性,但是随机折断的断裂处的断口出与疲劳折断有着不同,它的截面存在过高残余应力的位置,轮齿的随机折断的原因一般不是受力作用产生的,而是由于轮齿材料的缺陷,点蚀以及剥落或其他应力在截面处产生的巨大压力,一次造成齿轮的随机折断。
齿面点蚀的失效形式解释说明1. 引言1.1 概述齿面点蚀是一种常见的传动系统失效形式,指的是齿轮齿面上出现的表面损伤和金属剥落现象。
这种失效形式广泛存在于工业、汽车以及机械设备等领域中,对传动系统的可靠性和寿命产生了重大影响。
因此,深入了解齿面点蚀的失效形式以及预防措施对于提高传动系统性能具有重要意义。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分:引言、齿面点蚀的失效形式、齿面点蚀的预防措施、齿面点蚀的应用案例分析以及结论和展望。
在引言部分,我们将介绍文章的背景和目标,并简要阐释各个章节的内容;在第二部分,我们将详细解释齿面点蚀的定义与解释、原因与影响以及其形式与特征;在第三部分,我们将讨论几种有效预防齿面点蚀发生的措施,包括润滑与冷却策略、表面处理方法和设计优化技术;在第四部分,我们将通过工业领域、汽车领域和机械设备领域的案例分析,进一步探究齿面点蚀在实际应用中的表现和解决方案;最后,在第五部分,我们将总结本文的要点和主题观点,并对未来研究提出启示和建议。
1.3 目的本文旨在介绍齿面点蚀的失效形式,并深入探讨其原因、影响以及预防措施。
通过引入实际应用案例,我们希望能够加深读者对齿面点蚀问题的理解,为相关领域工程师提供有效的解决方案。
此外,本文还将针对当前研究存在的局限性指出未来研究的方向,以促进该领域更深入、更全面的发展。
2. 齿面点蚀的失效形式2.1 定义与解释齿面点蚀是指在机械运行过程中,由于摩擦、磨损及一些不利的工作条件引起齿面表面产生点状剥落、凹坑、裂纹等表面缺陷现象。
这种失效形式通常发生在传动装置中,如齿轮、齿条以及其他关键零件的表面。
2.1.1 齿轮点蚀齿轮是常见的传动装置,其工作过程中受到高压力、高速度和复杂力学环境的影响。
因此,齿轮表面容易发生点蚀现象。
当摩擦力和载荷超过一定限度时,在接触区域会出现局部点状剥落,导致表面损伤和失效。
2.1.2 其他机械零件点蚀除了齿轮外,其他机械零件也可能受到点蚀问题的困扰。
齿轮常见故障及产生原因齿轮是一种常用的传动元件,广泛应用于机械设备中。
但是,在使用过程中,齿轮常常会出现各种故障。
以下是一些常见的齿轮故障及其产生原因:1. 齿面疲劳断裂:齿面疲劳断裂是齿轮最常见的故障之一。
它是由于齿轮长期受到循环加载引起的。
较高的载荷、较大的冲击载荷、不均匀的载荷和设计缺陷都可能导致齿面疲劳断裂。
2. 齿面磨损:齿面磨损是齿轮另一个常见故障。
它通常是由于齿轮表面间的相对滑动引起的。
摩擦、磨粒和润滑不良都可能导致齿面磨损。
3. 齿面点蚀:齿面点蚀是齿轮表面局部点状损伤的一种形式。
它通常是由于齿轮表面间的高压、低速滑动引起的。
缺乏润滑、振动和不均匀的载荷分布都可能导致齿面点蚀。
4. 齿面碎裂:齿面碎裂是齿轮表面局部断裂的一种形式。
它通常是由于齿轮受到突然冲击负荷引起的。
过载、异常载荷和设计缺陷都可能导致齿面碎裂。
5. 齿轮齿条指向不准确:齿轮齿条指向不准确会导致齿轮配合不良,进而引起噪音和故障。
这可能是由于加工误差、装配不当或磨损引起的。
6. 齿轮错位:齿轮错位指的是齿轮轴线偏离正常位置,导致齿轮啮合不良。
这通常是由于轴承松动、装配不当或齿轮轴向负荷不均匀引起的。
7. 齿轮轴瓦损坏:齿轮轴瓦损坏通常是由于齿轮轴向瓦表面不匹配、油膜破裂或载荷过大引起的。
瓦表面的磨损和磨损粒子的产生会进一步加剧齿轮轴瓦的损坏。
8. 齿轮变形:齿轮变形可能是由于材料强度不足、过载和高温引起的。
长时间的运行、过载和高温会导致齿轮变形,进而影响齿轮的啮合和传动性能。
总而言之,齿轮常见的故障包括齿面疲劳断裂、齿面磨损、齿面点蚀、齿面碎裂、齿轮齿条指向不准确、齿轮错位、齿轮轴瓦损坏和齿轮变形。
这些故障的产生原因是多种多样的,包括载荷过大、冲击负荷、设计缺陷、装配不当、润滑不良和材料强度不足等等。
因此,在设计、制造、装配和维护齿轮时,需要注意这些故障的产生原因,以保证齿轮的正常运行和使用寿命。
齿轮断齿原因分析概况描述:生产上的齿轮轴在使用两个星期后,突然发生断齿,给生产造成了很大的损失。
为了弄清楚产生断齿的原因,从以下几方面进行分析。
1、化学成份分析C Si Mn S P Cr Mo Al大0.39 0.31 0.52 0.002 0.06 1.5 0.17 0.85小0.15 0.25 0.55 0.016 0.013 0.75 0.15从成份上看,大有材料为38 Cr Mo Al,小的材料为20 Cr MnMo2、宏观形貌大:断口处晶粒粗大稍发亮,为脆性断裂。
小:断口处晶粒细小,瓷性灰色断口,为韧性断裂。
(如图示)3、金相组织分析 (1)大的金相组织100X40X0.30m m200X齿轮表面的渗氮层厚:0.30mm,渗层组织不均匀,渗层硬度801HV1,表面有数条垂直于表面的微裂纹,裂纹周围组织无脱碳,裂纹长度稍长于渗层。
200X断裂处的显微组织形貌200X中心组织:回火索氏体加屈氏体加条状及半网状铁素体。
(2)小的金相组织200X40X渗层深1.5mm齿轮渗碳层厚1.5 mm,有效硬化层厚0.8 mm,表面有数条细小的裂纹沿晶向里延伸,渗层硬度637HV1。
200X表面渗碳和过渡区组织,表面为高碳马氏体和细小的颗粒状碳化物,往里为马氏体组织。
500X中心组织:低碳板条马氏体组织。
4、原因分析(1)大的材料为氮化钢,小的材料为渗碳钢,符合材料的牌号。
(2)从金相组织上分析大的心部组织为回火索氏体加屈氏体加条状、半网状的铁素体,为非正常的调质组织,这是因为淬火时,由于加热温度太低或保温时间太短,使铁素体未能完全溶解,经过淬火、回火后,仍存在于基体中。
调质后出现这种组织,属于不良的显微组织。
齿轮表面有数条微小的细裂纹,这些裂纹的产生是氮化时,由于氮在铁素体中的扩散速度较大,氮化后铁素体中的氮浓度较高,易形成须状氮化物从而从使氮化层脆性较大。
因此渗层组织不均匀(?),致使在使用过程中齿根部受到拉应力的作用而导致脆性断裂。
齿轮点蚀原因全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:齿轮点蚀是齿轮在运转过程中遭受到的一种表面损伤现象,通常表现为齿面呈现出一种点状的腐蚀或压痕。
齿轮点蚀的出现不仅会影响齿轮的耐磨性能和传动效率,还可能导致齿轮的寿命缩短,严重影响设备的正常运转。
及时有效地控制和预防齿轮点蚀现象的发生对于提高设备的稳定性和可靠性具有重要意义。
造成齿轮点蚀的原因主要包括以下几个方面:1. 润滑不良:润滑不足或润滑油质量不合格是导致齿轮点蚀的主要原因之一。
润滑油起着减少摩擦和磨损、冷却和清洁的作用,如果润滑油流动不畅或质量不达标,则无法形成有效的润滑膜,导致齿轮齿面之间的直接接触,产生点蚀现象。
2. 负载过大:如果齿轮在工作过程中受到过大的负载或冲击负荷,则会导致齿轮齿面的局部应力大幅增加,使得齿轮表面易发生点蚀。
这种情况通常发生在设备的负载超出设计要求或在瞬间受到冲击负荷时。
3. 齿轮设计不合理:齿轮的设计规格不合理、齿轮参数选择错误或齿轮加工精度不高等都会导致齿轮点蚀现象的出现。
齿轮的模数、压力角、齿数等参数选择不当、啮合误差偏大、表面粗糙度过高等都会导致齿轮啮合不均匀,产生点蚀。
4. 工艺不当:齿轮在加工和装配过程中如果工艺不当,则容易导致表面残留应力或磨损引起的表面微裂纹,进而加速齿轮点蚀的发生。
5. 环境因素:环境因素也是导致齿轮点蚀的重要原因之一。
包括温度、湿度、腐蚀介质等对齿轮表面的影响。
在高温、高湿环境下或受到腐蚀性介质的侵蚀,都会加速齿轮的表面点蚀。
通过以上分析可以看出,齿轮点蚀是一个综合性问题,通常是多种因素共同作用导致的结果。
为了有效预防齿轮点蚀现象的发生,可以采取以下几种措施:1. 选择合适的润滑油:根据设备的工作条件和要求选择合适的润滑油,并保证润滑系统正常工作,定期更换润滑油以防止油质老化和变质。
定期检查润滑系统,确保有足够的润滑膜形成在齿轮齿面,并保持运转过程中的润滑良好。
2. 合理设计及选材:在齿轮设计和选材过程中考虑到工作条件和负载情况,选择合适的齿轮参数和材料,以提高齿轮的负载能力和耐磨性能。
齿轮箱故障种类一、齿轮损伤1.齿面磨损:由于润滑不良、异物侵入或金属微粒在齿面间的摩擦,造成齿面磨损,出现刮痕、凹坑等现象。
2.齿面疲劳:长期高负荷运转,使齿面承受反复的弯曲和应力,可能导致齿面疲劳裂纹、剥落等损伤。
二、轴承故障1.轴承损坏:轴承在长期使用过程中,由于疲劳、磨损或损坏,导致其性能下降或失效。
2.轴承移位:轴承安装不当或运转过程中受到外力影响,可能发生轴向或径向移位,影响齿轮箱的正常运转。
三、箱体故障1.箱体变形:由于温度变化、外力作用等原因,箱体可能发生变形,导致齿轮间隙变化、运转不平稳等问题。
2.箱体破裂:箱体受到严重外力冲击或内部压力过大时,可能出现破裂现象。
四、密封故障1.密封失效:密封件老化、磨损或装配不当,可能导致密封失效,引起润滑油泄漏或外部杂质侵入。
2.密封过紧:密封过紧可能导致运转不灵活,加剧密封件磨损,甚至引起密封件断裂。
五、润滑系统故障1.油路堵塞:润滑油不清洁或油路设计不合理,可能导致油路堵塞,影响齿轮箱的正常润滑。
2.油温过高:润滑油温度过高可能引起油品变质、润滑性能下降,甚至导致齿轮箱内部件损坏。
六、传动轴故障1.传动轴弯曲:过大的外力或不平衡的负载可能导致传动轴弯曲,影响齿轮的正常啮合。
2.传动轴断裂:长期疲劳运转或受到过大的冲击力,可能导致传动轴断裂。
七、螺栓故障1.螺栓松动:在振动或交变应力的作用下,螺栓可能发生松动现象,影响齿轮箱的固定性和稳定性。
2.螺栓断裂:螺栓受到过大的应力或材料缺陷,可能导致螺栓断裂。
八、操作不当导致的故障1.超载运转:长时间超过设计负荷的运转,可能加速齿轮和轴承的磨损,引起故障。
2.维护不当:缺乏定期维护和检查,可能使潜在的故障无法及时发现和修复。
3.使用环境恶劣:如在高温、高湿、腐蚀性环境等恶劣条件下使用,可能加速齿轮箱的磨损和老化。
九、电气故障1.电机故障:电机过载、缺相、短路等原因可能导致电机故障,影响齿轮箱的正常运转。
齿轮维修基础知识点总结齿轮是机械传动中常见的一种零部件,它的作用是在机械装置中传递动力和转速。
然而,由于长时间的使用或者不当的操作,齿轮往往会出现磨损、断裂等问题,需要进行维修。
本文将为大家总结齿轮维修的一些基础知识点,帮助大家更好地了解齿轮维修的过程和方法。
第一部分:了解齿轮的类型和结构在进行齿轮维修之前,首先需要了解齿轮的类型和结构。
一般而言,齿轮可分为直齿轮、斜齿轮、曲线齿轮等几种类型。
根据齿轮的使用环境和需求,我们可以选择合适的齿轮类型进行维修。
齿轮的结构包括齿面、齿底、齿圈等部分。
在维修过程中,我们需要重点关注齿轮的齿面,并通过合适的方法进行修复和加固。
第二部分:常见的齿轮故障及其维修方法1. 齿轮磨损齿轮磨损是齿轮维修中最常见的问题之一。
磨损一般表现为齿面的疲劳、磨损或者齿面的腐蚀等情况。
为了修复磨损的齿轮,我们可以采用以下方法:- 使用专用的磨削设备对齿轮进行磨削,恢复齿面的光滑度和精度。
- 在齿轮表面涂覆特殊的涂层材料,增强齿轮的耐磨性。
- 替换磨损严重的齿轮齿面,提高整个齿轮系统的使用寿命。
2. 齿轮断裂齿轮断裂往往是由于超负荷工作、冲击负载等原因引起的。
当齿轮发生断裂时,我们可以采取以下方法进行修复:- 对齿轮断裂的位置进行清理和打磨,去除断裂的边缘,使其光滑。
- 使用合适的焊接材料对齿轮进行焊接修复,提升整体的强度和韧性。
- 检查齿轮的设计和使用条件,避免再次发生断裂现象。
第三部分:齿轮维修中的注意事项1. 安全第一在进行齿轮维修之前,务必确保自身的安全。
使用适当的防护装备,避免因操作不当而引发意外事故。
2. 保持齿轮清洁在维修齿轮时,应保持齿轮的清洁。
及时清除齿轮表面的污垢和油渍,以便更好地进行检查和修复。
3. 使用正确的工具和设备在齿轮维修过程中,使用合适的工具和设备非常重要。
确保工具的质量和适用性,避免因使用不当而造成二次损伤。
4. 定期检查和保养齿轮系统是机械设备中的重要组成部分,定期的检查和保养非常重要。
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损伤结果
齿面烧伤有腐蚀性点蚀的特征①齿面剧烈磨损②由磨损引起的局部高温
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
齿面局部软化,疲劳寿
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
腐蚀磨损在齿面上产生腐蚀斑点①由于空气中的潮湿气体、酸或碱性物质造
成润滑油的污染润②滑油中的极压剂添加
不当
降低使用寿命
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
见
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
隆起
通常以横贯齿面的钭线或
隆起的形式出现,也有像鲱
鱼背脊骨或鱼尾的形状,常
见于渗碳的双曲线小齿轮
或青铜齿轮
①负荷过大②润滑不当
产生塑性变形,若齿面
加工硬化不良,齿面会
完全破坏
疲劳断裂部分轮齿或整齿折断,在断
面上可见一连串的贝壳状
轮廓线,在其中心有一个清
晰的“眼”
①设计不当②负荷过大③组装不良、偏载④
轮齿表层下的缺陷引起应力集中
引起齿轮早期损坏、报
废
过载断裂硬、脆材料断口为丝状,韧
性材料断口为模糊,纤维状
材料断口为呈撕拉状
①组装不良、负荷集中于轮齿一端②突然停
止或换向③轴承损坏、轴弯曲或啮合面咬
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
裂痕齿面在滑动方向出现断裂
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
降低使用寿命,增加噪
声。