聯(lián)軸器齒輪箱失效的形式

發(fā)布時(shí)間：2020-12-19

齒輪箱的失效形式主要體現(xiàn)在齒輪的失效、滾動(dòng)軸承的失效、軸以及軸系的失效幾個(gè)方面。其中，齒輪的失效形式主要有：點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒形誤差以及斷齒等諸多方面；滾動(dòng)軸承的失效形式主要有：保持架的損壞、滾動(dòng)體、內(nèi)環(huán)和外環(huán)的點(diǎn)蝕等；軸及軸系的失效形式主要有：彎曲、不平衡、連接不對(duì)中等。對(duì)于齒輪的各種主要的故障，以下進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對(duì)于齒輪軸系和滾動(dòng)軸承的主要故障作了簡(jiǎn)要的闡述。
　　(1)齒面點(diǎn)蝕
　　齒輪工作的過程中，兩種方式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)均存在于兩個(gè)齒面之間：即相對(duì)滾動(dòng)和相對(duì)滑動(dòng)。上述運(yùn)動(dòng)方式的存在導(dǎo)致其內(nèi)部存在切應(yīng)力，它是以脈動(dòng)方式存在并且循環(huán)的出現(xiàn)的一種切應(yīng)力形式，齒輪在該種力的作用達(dá)到時(shí)間時(shí)就會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕故障。它可被分為以下幾種形式，分類的依據(jù)為剝落形式的不同。是麻點(diǎn)疲勞點(diǎn)蝕，發(fā)生該故障的齒輪表面上會(huì)出現(xiàn)片狀的損傷或點(diǎn)斑；是淺層疲勞點(diǎn)蝕，當(dāng)齒輪相對(duì)摩擦力較小及表面較為光滑時(shí)通常會(huì)發(fā)生這種方式的點(diǎn)蝕，發(fā)生該故障的齒輪表面上會(huì)出現(xiàn)比種且深的剝落；第三是硬化層疲勞點(diǎn)蝕，這樣的情況一般不會(huì)出現(xiàn)軟齒面齒輪上，發(fā)生該故障的齒輪的表面雖然處理過，但是仍然會(huì)在工作一段時(shí)間后出現(xiàn)大塊片狀的剝落現(xiàn)象，而且剝落的很深達(dá)到了齒輪的硬化層。
　　(2)齒面磨損
　　齒輪的接觸齒表面由于長(zhǎng)時(shí)間的工作必然會(huì)出現(xiàn)摩擦損傷，在密封情況不良的情況下由于有雜質(zhì)的進(jìn)入損傷會(huì)明顯。由于磨損的必然性，我們通常會(huì)把磨損根據(jù)它的程度定義成兩種形式。當(dāng)它不影響正常工作時(shí)，被稱之為正常磨損，發(fā)生該情況的齒輪的各種公差值仍在允許范圍內(nèi)，而且他們的表面并沒有明顯的擦傷。當(dāng)磨損量達(dá)到程度時(shí)，超出正常要求的范圍時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致它出現(xiàn)早期磨損，磨損的程度會(huì)隨著它的工作繼續(xù)加重，進(jìn)而齒形發(fā)生改變、嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致齒輪失效。材料選擇不當(dāng)，密封不好、潤(rùn)滑條件不好等原因都可能導(dǎo)致以上現(xiàn)象的發(fā)生。
　　(3)齒面膠合
　　通常情況下，這種類型的磨損是不可的，反復(fù)的膠合磨損給齒面帶來的損壞將導(dǎo)致機(jī)組不得不拆除更換新的齒輪才能重新運(yùn)行。它形成的原因是：較差的潤(rùn)滑條件導(dǎo)致齒輪嚙合面在的壓力下未達(dá)到形成油膜的條件而直接嚙合接觸的現(xiàn)象。兩齒輪表面接觸未分開的情況下仍進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而會(huì)出現(xiàn)有表面層處的金屬大量的脫落，其中一部分金屬粘在另一個(gè)齒輪上，在高速或者重載的情況下這種現(xiàn)象比較多見。膠合有兩種形式即冷膠合和熱膠合。其中，在低速重載的工況下主要容易出現(xiàn)冷膠合現(xiàn)象；而在高速或者重載中速的工況下主要容易出現(xiàn)熱膠合現(xiàn)象。
　　(4)斷齒
　　齒輪在進(jìn)行嚙合運(yùn)動(dòng)的過程中，受到的巨大沖擊、偏載等問題都可能會(huì)導(dǎo)致齒輪發(fā)生斷齒。齒根部承受脈動(dòng)循環(huán)彎曲應(yīng)力，當(dāng)它過大達(dá)到程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋，在該力的持續(xù)作用下裂紋逐步擴(kuò)大最終發(fā)生斷裂。
　　(5)齒形誤差
　　在加工制造齒輪、安裝齒輪箱以及實(shí)際運(yùn)行過程中都有可能造成齒輪出現(xiàn)齒形誤差。齒形誤差按照其分布可以分為分布型和集中型的兩種。其中分布型的齒形誤差主要是在加工制造及安裝過程中產(chǎn)生的，而集中型的齒形誤差主要是在實(shí)際工作時(shí)產(chǎn)生的。
　　(6)滾動(dòng)軸承的失效
　　保持架的受損、內(nèi)環(huán)及外環(huán)和滾動(dòng)體的點(diǎn)蝕、剝落等等故障形式，是滾動(dòng)軸承主要的失效形式。它們的失效也會(huì)導(dǎo)致齒輪的嚙合狀態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致齒輪失效。
　　(7)軸的失效
　　軸的失效形式主要有不平衡、不對(duì)中等。一般主要有以下幾方面的原因?qū)е螺S出現(xiàn)不平衡故障：制造工藝及加工精度；軸在工作情況下受到了過大的瞬時(shí)沖擊或者長(zhǎng)期偏載運(yùn)行而導(dǎo)致性的變形；另外，齒輪箱中使用了聯(lián)軸器，就有可能因?yàn)樵O(shè)計(jì)安裝等問題造成上述現(xiàn)象的出現(xiàn)。以上這些都導(dǎo)致了軸失效的發(fā)生，給齒輪箱的正常工作帶來的隱患。這種類型的失效同樣也會(huì)引起齒輪的嚙合狀態(tài)發(fā)生變化。