精密齒輪是機械傳動中的重要組成部分,應用非常廣泛,主要用于動力傳遞和分度傳動。由于齒輪一般在動力傳遞過程中必須承受一定的載荷,所以經常會引起齒輪的磨損和其他故障而發生故障。由于齒輪加工過程復雜,精密齒輪修復是機械設備中非常重要的工作,精密齒輪類型多,用途不同。齒輪常見的故障形式、損壞特點、故障的產生原因和修理方法:
1、齒折
損傷形式:整體折斷一般發生在齒根,局部折斷一般發生在牙齒一周。
原因:齒根中彎曲應力最大且集中,載荷過于集中,多次反復作用,短期內過載。
修補方法:堆焊、局部更換、種植牙、入牙。
2、疲勞點蝕
損傷形式:節線附近的下齒面出現凹陷擴大,呈貝殼狀,遍布齒面整體,噪音、磨損、動載荷增大,經常發生在閉式齒輪上。
原因:長期受交變接觸應力的作用,齒面接觸強度和硬度不高,表面粗糙度大,潤滑不良。
維護方法:堆焊、齒輪更換、位移切削。
3、齒面剝離
損傷形式:脆性材料、硬齒面齒輪在表層或副表層內產生裂紋,然后發展,材料變成片狀剝離齒面,形成剝離孔。
故障原因:齒面受到高交變接觸應力,局部超載,材料缺陷,熱處理不當,粘度過低,牙齒表面質量差。
維護方法:堆焊、齒輪更換、位移切削。
4、齒面粘接
損傷形式:齒面金屬在一定壓力下直接接觸粘接,通過相對運動從齒面撕裂,按形成條件分為熱粘接和冷粘接。
故障原因:熱合發生在高速重載下,引起局部瞬時高溫,引起油膜破裂,使齒面局部粘結;冷粘接是低速重載,局部壓力過高,油膜破碎,發生粘接。
維護方法:加強齒輪更換、位移切削、潤滑。
5、齒面磨損
損傷形式:牙齒接觸面折動方向有均勻重疊條痕,多見于開式齒輪,齒形丟失,齒厚變薄,斷齒。
故障原因:鐵屑、塵粒等進入牙齒嚙合部,引起磨粒磨損。
修理方法:堆焊、位錯調整、齒輪更換、換向、塑性變形、位錯切削、潤滑強化。
6、塑性變形
損傷形式:齒面產生塑性流動,破壞了正確的齒形曲線。
原因:齒輪材料柔軟,負荷大,齒面間摩擦力大。
維護方法:更換齒輪、位移切削、加強潤滑。
綜上所述,齒輪常見的損傷形式。有些屬于磨損、點蝕等正常損傷形式。正常運行時間(約20000-30000h))較長時,可能會發生明顯的磨損和點蝕。當然,如果齒輪的齒面硬度高,潤滑條件良好,齒面的磨損和點蝕就會減輕,難以發現。粘結、塑性變形和斷齒一般是非正常的損傷形式,其產生原因是齒輪副的材料、熱處理技術選擇不當或潤滑不良。一對齒對的兩個接觸面的硬度差異較大,潤滑不良時,可能會引起粘接在齒面軟齒輪上的斷裂形式的損傷,例如齒輪的熱處理硬度過高時,齒根容易產生龜裂,發生斷齒現象;如果不停止穩定的車而變速,齒輪也會斷裂。