農業類論文農業機械齒輪失效原因

所屬分類：農業論文閱讀203次時間：2016-12-12 16:17

本文摘要：低硬度齒輪容易出現齒面點蝕。農業類論文高硬度齒輪則容易出現齒根折斷。高速重載齒輪則容易出現齒面膠合。在某些密封條件較差或工作環境比較惡劣下的齒輪，則先出現嚴重磨損繼而出現齒根折斷。裝配后應檢查齒輪的轉動情況，如有卡滯現象應及時排除。《廣

　　低硬度齒輪容易出現齒面點蝕。農業類論文高硬度齒輪則容易出現齒根折斷。高速重載齒輪則容易出現齒面膠合。在某些密封條件較差或工作環境比較惡劣下的齒輪，則先出現嚴重磨損繼而出現齒根折斷。裝配后應檢查齒輪的轉動情況，如有卡滯現象應及時排除。

　　《廣西農業機械化》(雙月刊)創刊于1979年，由廣西農機化管理中心、廣西農機學會主辦。本刊宣傳黨和國家的農機化方針政策，報道廣西農機化工作的重點發展方向，報道廣西農機化工作改革的新思路、新辦法，報道廣西農機發展情況，介紹農機新產品、新技術的使用�！稄V西農業機械化》獲中國農機優秀科技期刊。

　　農業機械齒輪失效的形式，主要有齒牙折斷、齒面膠合、齒面磨損、燒傷等。通過對齒輪失效原因的分析，提醒機械操作者使用中做好預防工作，延長齒輪使用壽命。

　　關鍵詞:

　　農業機械;齒輪失效;預防措施

　　齒輪主要用于傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，具有傳動比恒定、效率高、運行平穩等優點，是現代機械中應用最廣泛的一種傳動形式。拖拉機、汽車上用到齒輪傳動的部件有驅動橋、變速器、發動機、方向機等總成。齒輪在工作過程中，兩個相對嚙合的輪齒相互接觸，并在其切線方向存在滑動。在外加載荷的作用下，除在輪齒根部產生彎曲應力外，齒面上因有相對滑動而產生摩擦力，因相互接觸而產生接觸應力。在上述各應力的作用下，齒輪輪齒的失效有，齒牙折斷、齒面膠合、齒面磨損、燒傷等。

　　1齒輪失效原因分析

　　(1)齒牙折斷。①過載折斷。短期過載或嚴重超載，或沿接觸線有嚴重的載荷集中現象，都可能使輪齒發生過載折斷。過載可以有以下幾種情況引起輪齒斷裂:突然的沖擊過載荷;由于軸承損壞引起的輪齒過載荷;由于軸的彎曲引起的過載荷;在兩個配對齒輪間有大塊異物引起的過載荷。過載折斷的斷面呈粗晶粒組織，常發生于高硬度的鋼制齒輪或鑄鐵齒輪。對于滲碳或碳氮共滲齒輪，當齒輪輪齒心部硬度低時，在滲層容易出現裂紋，最后使整個輪齒斷裂。②疲勞折斷。當齒根處的交變應力超過了材料的疲勞極限時，齒根圓角處會產生疲勞裂紋，裂紋不斷擴展，最終導致齒根彎曲疲勞折斷。斜齒圓柱齒輪和人字齒輪(接觸線傾斜)的齒根裂紋往往沿傾斜方向擴展，其斷面比較平滑，可以看到裂紋起點的周圍有貝殼式花紋。疲勞折斷是由設計不當、某種程度的過載、輪齒一端接觸及齒根過渡部分曲率半徑過小等因素引起的。

　　(2)齒面膠合。在低速的齒輪傳動中，由于輪齒接觸不良或齒面幾何形狀不規則，使正常齒面間局部壓力過大，不能形成完好的潤滑油膜，或由于潤滑油黏度太低，不能形成足夠的油膜厚度，導致齒面間金屬直接接觸，使局部產生高溫而熔焊，并在滑動方向撕開而形成溝痕，這即為冷膠合。齒面膠合多發生在精度低的調質鋼齒輪傳動中。在高速重載的齒輪傳動中，可能使瞬間溫度升高致使油膜破裂，造成兩接觸表面的金屬熔焊并沿滑動方向撕裂而形成溝痕，這即為熱膠合。

　　(3)齒面磨損。一般定義為輪齒接觸表面材料的耗損。如果灰塵、臟物進入嚙合區，在滑動速度的作用下，齒面會出現嚴重磨損，這種磨損稱為磨粒磨損。齒厚磨損過多會發生折斷。根據磨損機理可以分為磨料磨損、刮傷(潤滑油中含有硬的異物顆粒造成)和腐蝕磨損(潤滑供油不足或使用黏度太低的潤滑油、配對齒輪間隙不夠等條件下發生)。毀壞性磨損可能由于潤滑油使用不當、齒輪設計和選材不當等引起。

　　(4)齒面燒傷。它是由于過載、超速或不合適的潤滑所產生的過度摩擦引起局部溫度過高造成的，所達到的高溫足以引起淬火鋼變色和過回火或重新淬火。燒傷會加速表面疲勞失效。對于滲碳淬火齒輪，滲碳淬火后的金相組織最好為細致馬氏體上均勻分布細小顆粒狀碳化物加適量的殘留奧氏體。碳氮共滲比氣體滲碳可得到更好的耐磨性能。

　　(5)齒面塑性變形。表面金屬在重載荷作用下屈服會使表面產生塑性變形。軟齒面齒輪由于短期過載或齒面摩擦系數較大，可能出現表層金屬沿滑動方向流動而出現塑性變形。根據齒輪工作面塑性變形后的外形特征可以分為三種主要類型，即壓塌和飛邊變形、波紋變形和起皺變形。齒輪齒面產生塑性變形的原因有三點:熱處理原因、潤滑不當、過載。熱處理原因主要是由于齒面硬度低于技術要求，如表面脫碳、貧碳或熱處理工藝操作的失誤造成的齒面硬度偏低等。

　　2預防措施

　　上述幾種情況是齒輪的常見失效形式。在實際中，每種失效形式都不是單獨產生的，而常常是幾種同時存在。因此，防止齒輪失效，主要做好以下幾項工作。

　　(1)做好齒輪的潤滑工作，保證使用的潤滑油的質與量。對于高速重載齒輪，潤滑不良會導致齒面局部過熱，造成色變、膠合等故障。導致潤滑不良的原因是多方面的，除了油路堵塞、噴油孔堵塞外，潤滑油中進水、潤滑油變質、油溫過高等都會造成齒面潤滑不良，在使用中，要按技術要求經常檢查潤滑油的油位和質量。

　　(2)要認真執行操作規程，避免長時間超負荷作業和突然受到外力作用。對于工作負荷不平穩的齒輪驅動裝置，經常會出現過載現象，如果沒有適當的保護措施，就會造成輪齒過載斷裂，或者長期過載導致輪齒根部疲勞裂紋、斷裂。

　　(3)做好齒輪裝配工作。當一對互相嚙合的齒輪軸不平行時，會在齒寬方向只有一端接觸，或者出現齒輪的直線性偏差等，使齒輪所承受的載荷在齒寬方向不均勻，不能平穩地傳遞扭矩，這種情況稱為“一端接觸”，會使齒的局部承受過大的載荷，有可能造成斷齒。因此，在修理裝配時，齒輪要嚴格進行檢驗，做到不合格的齒輪不裝;不清潔的齒輪不裝。齒輪上的各種緊固裝置都要可靠地鎖緊，防止齒輪在工作中脫落造成意外損失。與齒輪相關的各個止推墊(圈)不要漏裝和裝反，以防齒輪不能全齒嚙合而加速磨損。