齒輪傳動類型及故障應(yīng)對方式
齒輪傳動是機(jī)械傳動中應(yīng)用廣泛的傳動形式之一。其傳動相對準(zhǔn)確,效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,使用壽命長。
齒輪分類
1、根據(jù)兩軸的相對位置和輪齒方向,可以分為以下幾類:
直齒圓柱齒輪傳動
斜齒圓柱齒輪傳動
人字齒輪傳動
錐齒輪傳動
斜齒輪交錯軸傳動
2、根據(jù)齒輪的工作條件,可以分為:
開式齒輪傳動齒輪傳動,齒輪暴露在外,無法保證良好的潤滑。
半開齒輪傳動,齒輪浸入油池,有護(hù)罩,但不封閉。
封閉式齒輪傳動、齒輪、軸、軸承等。都安裝在封閉的盒子里,潤滑條件好,灰沙不易進(jìn)入,安裝準(zhǔn)確,齒輪傳動工作條件好,是應(yīng)用廣泛的齒輪傳動。
如何應(yīng)對齒輪傳動故障?
【由制造誤差引起的故障】
制造齒輪時,通常會出現(xiàn)一些典型的誤差,如偏心、周節(jié)誤差、基節(jié)誤差和齒形誤差。造成這些誤差的原因有很多,如機(jī)床運(yùn)動誤差、刀具切削誤差、刀具、工件、機(jī)床系統(tǒng)安裝調(diào)試不當(dāng)誤差、夾具誤差、熱處理內(nèi)應(yīng)力引起的齒輪變形等。當(dāng)齒輪的這些誤差較大時,會造成齒輪傳動緩慢快速的微慣性干擾轉(zhuǎn)動,使齒輪副嚙合時產(chǎn)生沖擊、振動和噪音。
【裝配誤差造成的故障】
由于裝配技術(shù)和裝配方法,“一端接觸,一端懸空”的裝配誤差通常會在裝配齒輪時造成。齒輪軸的直線偏差(同軸度、中性誤差)和齒輪的不平衡。一端接觸或齒輪軸的直線偏差會導(dǎo)致齒輪承受負(fù)荷不均勻,導(dǎo)致單個齒輪負(fù)荷過重,導(dǎo)致局部早期磨損,嚴(yán)重時甚至齒輪斷裂。齒輪的不平衡會導(dǎo)致沖擊振動和噪音。
【運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障】
1、輪齒的斷裂
齒輪傳動時,主動齒輪的作用力和從動齒輪的反作用力通過接觸點(diǎn)分別作用在對方的齒輪上。危險的情況是接觸點(diǎn)在齒輪齒頂部的某個瞬間;此時,齒輪齒就像一個懸臂梁,受載后齒根部產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力zui大。如果由于突然過載或沖擊過載,齒根部很容易出現(xiàn)過載斷裂。
2、齒面磨損或劃痕
輪齒在嚙合傳動過程中相對滑動,潤滑不良、潤滑油不清洗、潤滑油變質(zhì)、低速重載或熱處理質(zhì)量差等。,可引起輪齒表面的附著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損和劃痕。
3、齒面疲勞
所謂牙齒表面疲勞,主要包括牙齒表面的點(diǎn)蝕和剝落。點(diǎn)蝕的主要原因是輪齒工作表面的脈動接觸應(yīng)力引起的微疲勞裂紋。當(dāng)潤滑油進(jìn)入表面裂紋區(qū)域時,在嚙合過程中先關(guān)閉入口,然后擠壓。微疲勞裂紋區(qū)域的潤滑油在高壓下擴(kuò)大了輪齒表面的裂紋區(qū)域,導(dǎo)致表面的金屬顆粒從齒面上脫落,留下小坑形成齒面點(diǎn)蝕。當(dāng)輪齒表面的疲勞裂紋延伸到更深、更遠(yuǎn)時,會導(dǎo)致齒面剝落的大面積或大面積脫落。
4、齒面塑性變形
當(dāng)齒輪材料柔軟,傳遞載荷大時,容易產(chǎn)生齒面的塑性變形。在齒面之間摩擦力過大的情況下,齒面的接觸應(yīng)力會超過材料的抗擠壓屈服極限,齒面材料進(jìn)入塑性狀態(tài),導(dǎo)致齒面金屬的塑性流動。導(dǎo)致主動齒輪在節(jié)線附近的齒面上形成凹槽,而在節(jié)線附近的齒面上形成凸棱,從而破壞齒形。