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齒輪折斷的原因是什麼該如何預防

發布時間: 2022-01-30 18:29:35

A. 齒輪斷齒故障原因分析

1,齒輪設計參數不合理齒輪設計參數不合理。復主要是選用模數偏小,使齒根彎曲應力較大;還有齒輪制副硬度不匹配,導致接觸疲勞剝落。齒面偏軟,接觸疲勞抗力較低;齒輪工作過程中,在交變應力的作用出現剝落,剝落部位成為疲勞源,造成疲勞斷裂。 2,輪齒質量不好輪齒原材料存在質量問題,存在大量、粗大夾雜物,化學成分不合格和組織偏析嚴重等。3,裝配和使用不當裝配過程中,齒輪座軸瓦齒面接觸精度不夠,導致偏載;對輪齒根部造成沖擊或其他損傷形成應集中較大的區域。使用過程中,齒輪潤滑不足,造成齒輪間干摩擦,潤滑油服役時產生的溫度對輪齒斷裂失效也有重要影響;外部危險顆粒進入齒輪間隙,與齒輪發生擠壓、碰撞等。

B. 齒輪受損原因在哪

1.齒輪松動 2齒輪間隙大 3.齒輪缺油 5.超負荷運轉 6.齒輪油不幹凈 7.齒輪上有雜物

C. 常見的齒輪失效有哪些形式失效的原因是什麼可採用哪些措施來減緩失效的發生

失效形式:1、齒輪折斷 2、齒面點蝕 3、齒面磨損 4、齒面膠合 5、塑性變形
原因:齒輪喪失工作能力
減緩失效:設計時進行齒面接觸疲勞強度計算和齒根彎曲疲勞強度計算
可適當提高齒面硬度和齒輪硬度,防止磨損可減小齒面粗糙度、保持良好的潤滑、採用閉式傳動等措施

D. 減速機的齒輪輪齒斷裂是什麼原因

減速機軸承斷裂原因的特點是震動和噪音。打開減速機檢查時,經常會發現減速機內互相嚙合的齒輪有折斷現象,齒面磨損嚴重,齒輪間間隙過大,有的減速機由於缺少潤滑油,嚙合齒之間不能產生油膜,有的軸承損壞等,從而引起減速機的振動和噪音。像這些情況可以進行簡單的處理,通過減速機內加潤滑油或調整齒輪之間的間隙、更換軸承及齒輪等方法排除。但有的情況下減速機的高速軸也會斷裂,下面來看看高速軸斷裂的幾個特點:

(1)斷裂面整齊,且斷裂垂直於高速軸的軸線。

(2)斷裂面出現在高速軸的應力集中處,如軸肩、螺紋及靠近軸承處等。

故障原因分析與探討在正常運行情況下,減速機突然發生故障,特別是高速軸出現斷裂,會使生產立刻停止,要求立刻進行處理,對故障原因採取分析、判斷、排除,找到真正的原因,採取相應措施,使生產能夠迅速恢復。

產生此情況的原因有如下機電:

(1)高速軸有缺陷,高速軸本身存在質量問題導致斷裂。

(2)減速機在整個皮帶設計中是薄弱環節,高速軸設計應力的安全系數小。也就是說高速軸在針對上面的問題,可以選擇更換了一根新的減速機高速軸,並且在更換了新的高速軸後進行跟蹤觀察噪音較大,振動嚴重的問題,同時向廠家匯報。一般都可以用以下方法解決:

(1)更換一根新的減速機高速軸。

(2)更換一台大功率的電動機及相配套的偶合器。

(3)對電機底座進行加固,增加六塊筋板。

E. 輪齒折斷都有哪些情況

輪齒折斷是指齒輪一個或多個齒的整體或其局部的斷裂。它通常是由於輪齒的交變應力超過了材料的疲勞極限所造成。有時,也可能由短時過載所造成。
輪齒折斷大致可分三種情況:疲勞折斷、過載折斷和隨機斷裂。
1、疲勞折斷
疲勞折斷是指起源於齒根處的疲勞裂紋不斷擴展所造成的斷齒。這種疲勞裂紋常發生在齒根圓角半徑方向,呈細線狀。疲勞折斷的斷口一般分為疲勞擴展區和瞬時折斷區。疲勞擴展區的表面通常較光滑,常可觀察到由疲勞源開始的「貝殼紋」狀的疲勞擴展跡線。疲勞源及其附近區域,在外觀上常呈「眼」狀,但有的「眼」在宏觀上不明顯。瞬時折斷區的表面粗糙,參差不齊。
疲勞斷齒的據本原因是:輪齒在過高的交變應力多次作用下,從齒根疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴展,使輪齒剩餘截面上的應力超過其極限應力。傳動系統中的動載荷、輪齒接觸不良、齒根圓角半徑過小和齒根表面粗糙度過高、滾切時的拉傷、材料中的夾雜物、熱處理產生的微裂紋、磨削燒傷及其他有害殘余應力等因素,都會促成輪齒疲勞折斷。
疲勞折斷的對策:修改齒輪的幾何參數、降低齒根表面粗糙度、對齒根進行正確的噴丸處理、增大齒根圓角半徑、對齒根圓角區進行調整以降低齒根危險截面的彎曲疲勞應力,對材料進行適當的熱處理以獲得較好的金相組織,以及盡可能降低有害的殘余應力等措施均有助於防止疲勞折斷。
2、隨機斷裂
隨機斷裂是指不與齒根圓角截面有關的疲勞斷齒,它可以由缺陷或過高的有害殘余應力所誘發。斷裂部位隨缺陷或過高的有害殘余應力位置而定。其斷口與一般疲勞折斷的斷口相似。
隨機斷裂通常是由於輪齒缺陷、點蝕或其他應力集中源在該處形成過高局部應力集中引起的。夾雜物、微細磨削裂紋等輪齒缺陷在交變應力作用下不斷擴展導致齒的斷裂。不適當的熱處理所形成的過高有害殘余應力能引起齒的局部斷裂。較大的異物進入嚙合處也會使局部輪齒產生低周疲勞折斷。
隨機斷裂的對策:在設計時,選擇合理的參數和結構;消除產生過高局部應力集中或過高有害殘余應力的條件;確保材料的品質;嚴格控制加工工藝過程防止產生各種缺陷和防止硬性異物進入嚙合。

F. 齒輪產生裂紋和斷齒的原因有哪些

原因可能性很多。
材質,熱處理,壁薄,沖擊力等。刨出質量問題一般都是變速齒輪愛壞,多數是掛擋是的沖擊力造成的,還有軸端軸承損壞,連帶打齒。

G. 齒輪減速機齒輪輪齒斷裂的原因是什麼

減速機軸承斷裂原因的特點是震動和噪音。打開減速機檢查時,經常會發現減速機內互相嚙合的齒輪有折斷現象,齒面磨損嚴重,齒輪間間隙過大,有的減速機由於缺少潤滑油,嚙合齒之間不能產生油膜,有的軸承損壞等,從而引起減速機的振動和噪音。像這些情況可以進行簡單的處理,通過減速機內加潤滑油或調整齒輪之間的間隙、更換軸承及齒輪等方法排除。但有的情況下減速機的高速軸也會斷裂,下面來看看高速軸斷裂的幾個特點:
(1)斷裂面整齊,且斷裂垂直於高速軸的軸線。
(2)斷裂面出現在高速軸的應力集中處,如軸肩、螺紋及靠近軸承處等。
故障原因分析與探討在正常運行情況下,減速機突然發生故障,特別是高速軸出現斷裂,會使生產立刻停止,要求立刻進行處理,對故障原因採取分析、判斷、排除,找到真正的原因,採取相應措施,使生產能夠迅速恢復。
產生此情況的原因有如下機電:
(1)高速軸有缺陷,高速軸本身存在質量問題導致斷裂。
(2)減速機在整個皮帶設計中是薄弱環節,高速軸設計應力的安全系數小。也就是說高速軸在針對上面的問題,可以選擇更換了一根新的減速機高速軸,並且在更換了新的高速軸後進行跟蹤觀察噪音較大,振動嚴重的問題,同時向廠家匯報。一般都可以用以下方法解決:
(1)更換一根新的減速機高速軸。
(2)更換一台大功率的電動機及相配套的偶合器。
(3)對電機底座進行加固,增加六塊筋板。

H. 齒輪失效的原因

齒輪的失效方式一般有輪齒折斷與齒端崩角,齒面磨損,齒面點蝕與剝落和齒麵塑性變形四種。

一、輪齒折斷與齒端崩角

漸開線圓柱齒輪輪齒折斷,一般發生在齒根部分,這是因為齒根部的回應最大,而且有較高的應力集中。折斷有兩種:一是輪齒因短時過載或沖擊過載而引起的折斷,另外是齒輪在多次重復的交變應力作用下引起的疲勞折斷。這可用計算彎曲靜強度和齒根彎曲疲勞強度來防止。

圓弧圓柱齒輪當模數過小時,齒根承受的狡辯循環應力超過材料的疲勞極限時,就會引起輪齒疲勞折斷。段口成月牙形,位置大都發生在靠近齒端的地方。當重和度大於2時,對防止短齒較有利。圓弧齒輪理論上十點接觸的集中載荷。當齒輪較大時,還因齒輪及軸的扭轉-彎曲變形而加重了輪齒搭接過程中的沖擊,齒端也容易發生崩角。採用大尺寸倒角,並對齒端銳角齒面進行修繕,這能有效地避免崩角損傷。

另外,淬火裂紋、磨削裂紋和嚴重磨損也會使齒發生折斷,當然嚴重磨損也是磨損失效中主要的一部分。

提高輪齒抗折斷嫩里的措施很多,如增大齒根圓角半徑,消除該處的加工刀痕以減低齒根的應力集中;增大軸及支撐物的剛度以減輕局部的的程度;對輪齒進行噴丸、碾壓等冷作處理以提高齒面硬度、保持芯部的韌性等。

二、齒面磨損

齒輪傳動中如潤滑不良,潤滑油不潔、設計選材不當和操作不當均可造成磨損。磨損可分為粘著磨損、磨粒磨損、擦傷、腐蝕磨損和燒傷、齒面膠合。

(一)粘著磨損

潤滑對粘著磨損影響很大,如潤滑油層完整且有相當厚度就不會發生金屬間的接觸,也就不會發生磨損。在相同油膜溫度和壓力下,油的粘度高,有利於防止磨損發生,在低速、重載、極端溫度、相對比較粗糙不規則的表面、供油不足和油的粘度太低的情況下,油膜可能被破壞而發生磨損。此時的磨損在除節圓的大部分輪齒面上發生。

在實際中採用提高齒面硬度、降低齒面粗糙度、限制油溫、增加油的粘度、選用加有抗交合添加劑的合成潤滑油等方法,可以防止交合的產生。

(二)磨粒磨損與擦傷

當潤滑劑不幹凈含有雜質顆粒或在敞開式的吃輪船頂中的外來磨粒,或者在摩擦過程中金屬相互作用產生的磨屑,都可以產生磨粒磨損。嚴重的磨粒磨損會產生表面擦傷現象。此時齒根和齒尖磨損的最嚴重,然而節線區域保持原狀,這是因為在節線處主要存在滾動方式的接觸,只有很小的或者根本不存在的滑移作用。如果齒輪的對中好,且擦傷又不是由於齒面上孤立的微凸體引起的,那麼擦傷會擴展到整個齒寬。

(三)腐蝕磨損

由於潤滑劑中的一些物質,諸如水和酸等污染物與齒面的化學反應造成金屬的腐蝕,這樣就形成了腐蝕磨損。活性的極壓添加劑也是造成腐蝕磨損的一個原因,特別是齒輪在重載時更是嚴重;過分過熱,極壓添加劑將加速腐蝕磨損;零件表面保留一層緊密的熱處理造成的氧化物膜對抗腐蝕磨損有利,這種作用甚至在鹼溶液洗滌劑去油處理後仍能保持。如果在稀磷酸溶液中進行去游處理,那麼氧化物膜變為磷酸錳和磷酸鐵鍍層,則對抗腐蝕磨損更好。如齒輪在熱處理後進行磨削或噴丸處理,則具有活性表面對銹蝕敏感,降低了抗腐蝕磨損性能。

(四)燒傷

盡管燒傷本身不是一種磨損形式,但它是由於磨損造成而反過來造成嚴重的磨損失效和表面變質。燒傷是由於過載、超速或不充分的潤滑引起的過分摩擦所產生的局部過熱到高溫,這種高溫足以引起變色和過時效,或使鋼的幾微米厚表面層重新淬火,出現白層。燒傷還對疲勞性能有不利影響,損傷的表面容易產生疲勞裂紋。

(五)齒面膠合

大功率軟齒面齒輪傳動,當潤滑條件不良造成齒面強烈摩擦時,易產生齒面膠合破壞。破壞較輕時,在吃面形成沿滑動方向的擦傷溝痕,破壞嚴重時,由於局部高溫,形成齒面熔焊粘附現象。

為了防止膠合作用,應適當提高齒面硬度和光潔度,大小齒輪採用不同鋼種,低速傳動採用粘度大的潤滑油(或潤滑脂),高速傳動時,設法降低油溫,並採用活化性潤滑油(如硫化油及加有其他化學添加劑的抗膠合潤滑油),設計上採取措施提高製造精度和裝配質量。

齒輪磨損到一定程度會產生噪音和振動,嚴重磨損則不能正常工作,甚至使輪齒折斷。

總之,正確選用潤滑油和潤滑方式使得輪齒嚙合區得到充分潤滑;合理選擇選擇潤滑油添加劑,主要潤滑油的清潔和更換,以改善潤滑條件;適當提高齒面硬度和光潔度;以及採用合適的正變位齒輪傳動,以降低齒面滑動率和比壓等,均有利於減輕吃面的磨損。為了解決在惡劣環境工作中的齒輪的嚴重磨粒磨損,可採用閉式結構。

三、齒面點蝕

輪齒進入嚙合時,齒面接觸產生很大的接觸應力,脫離嚙合後接觸應力即消失。對齒廓工作面上某一固定點來說,它收到的是近似於脈動變化的接觸應力。如果接觸應力超過了輪齒材料的接觸疲勞極限時,齒面上產生裂紋,裂紋擴展至使表層金屬微粒剝落,形成小麻點,這種現象稱為齒面點蝕。實踐表明,由於齒輪在節線附近嚙合時,同時嚙合的齒對數少,且輪齒間相對傳動中,潤滑油膜不易形成,所以點蝕首先出現在界限的齒根面上。一般閉式傳動中的軟齒面較易發生點蝕失效,設計時應保證吃面有足夠的接觸強度。為防止過早出現點蝕,可採用提高齒面硬度、降低表面粗糙度值、增加潤滑油粘度等措施。而對於開始齒輪傳動,由於磨損嚴重,一般不出現點蝕。

四、齒麵塑性變形

軟齒面齒輪傳遞載荷過大(或在大沖擊載荷下)時,易產生齒麵塑性變形。在齒面間過大的摩擦力作用下,吃面接觸應力會超過材料抗剪屈服強度極限,齒面進入塑性狀態,造成齒面金屬塑性流動,從而破壞了正確的齒形。有時可在某些類型的齒輪的從動齒面形成「飛,邊」。設計中如對沖擊性尖峰在和考慮不足,在工作中會出現顯著「飛邊」。嚴重時擠出金屬充滿引起劇烈振動,甚至大聲斷裂。

盡管齒麵塑性變形比較普遍地發生在軟的韌性金屬的齒面上,但是塑性變形失效也可發生在完全淬硬的和表面淬火的而齒輪表面。這是被載入超過接觸區域金屬的屈服應力的結果。

齒輪齒的塑性有三種主要類型:碾壓與錘擊變形、起波紋和脊狀延伸。

為防止齒面的塑性變形,可採用提高齒面硬度、選用粘度較高的潤滑油等方法。

I. 機械基礎齒輪折斷的原因及解決辦法

提高齒輪抗折斷能力的方法有:1.增大齒輪的模數。2.採取正變位。3.使用機械性能更高的材料。4.增大中心距。等。

J. 輪齒彎曲疲勞折斷的原因

7輪齒折斷 Tooth breakage 7.1過載折斷 overload breakage 這類折斷通常只在一次或很少幾次嚴重過載時發生。有時,由於過載產生的初始裂紋會像疲勞裂紋一樣緩慢發展後而折斷,這種初始裂紋區域在裂紋發展中通常還存在有微動腐蝕的跡象。過載斷口面有三種類型: —— 脆性斷裂; —— 韌性斷裂; —— 半脆性斷裂。 7.1.1脆性斷裂 brittle fracture 沿解理面的穿晶斷裂或沿晶界的晶間開裂,其特徵是沒有可見的塑性變形。當發生沿解理面斷裂時,斷口上常可見光澤的小面。 7.1.2韌性斷裂 ctile fracture 斷口面無光澤,呈纖維狀,用肉眼可看到塑性變形。有時,由於過載或過載和疲勞綜合作用引起的裂紋,其剩餘的未開裂的材料在裂紋方向可能因剪切作用而最終折斷。這種斷齒的剪切區通常呈球狀或圓形隆起狀(隆起剪切區),該剪切區沿斷面最接近於非工作齒面的那一邊延伸。過載折斷通常使齒輪的幾個齒損傷,而由疲勞裂紋引起輪齒折斷一般是折斷一個輪齒。 小齒輪輪齒的過載折斷。折斷面呈現出: —— 由於材料拉應力過大引起輪齒折斷後的晶粒狀斷口面(脆性斷裂); —— 金屬材料被剪切後的光滑隆起(韌性剪切)。 7.1.3半脆性斷裂 semi-brittle fracture 這種斷口上幾乎沒有塑性變形或沒有塑性變形,可見人字形圖案,這種圖案表明存在一系列交變的脆性和或多或少的韌性斷裂。通常,當齒輪齒根厚度與齒寬相比顯得小時,斷口面上就會出現人字形。人字形的頂尖總是指向斷裂源。 承受很高的交變載荷、低循環次數後出現的輪齒斷口面。 7.2輪齒剪斷 tooth shear 輪齒被剪斷的斷口面類似於機加工過的表面。這種形式的損傷絕大多數限於嚙合齒輪副中材料強度相對較低的齒輪輪齒上,且輪齒剪斷幾乎都是由於一次嚴重過載所致。 右齒面因一次嚴重過載的輪齒剪斷(彎曲過載)。 這兩幅圖表明齒輪所有輪文化部端部或接近齒端的部分被剪掉。這兩個齒輪的損壞是由於一個軸承失效導致嚙合輪齒間載荷分配發生劇烈改變而引起的。 7.3塑性變形後折斷(抹斷) breakage after plastic deformation(smeared fracture) 所有這類斷裂都先從輪齒整體塑性變形開始,最後折斷。通常,所有輪齒都受到損傷,原因是由於材料不能承受所施加的載荷所致,包括: —— 載荷產生的應力超過材料強度(冷塑變後斷裂); —— 運轉時的過熱引起齒輪材料強度的降低(熱塑變後斷裂)。 軟鋼小齒輪輪齒冷塑變後斷裂。 大齒輪嚴重膠合後熱變斷裂。 7.4疲勞折斷 fatigue breakage 7.4.1彎曲疲勞 benking fatigue 經高循環次數載荷的作用,裂紋擴展導致的輪齒折斷。斷口面分為兩個不同的區域,疲勞斷口面和最終斷口面。在疲勞區內看不到塑性變形痕跡,斷口面平滑、無光澤,有時由於被抑制線分割,可顯現出裂紋擴展各連續階段的間隔區。最終斷口面形貌可與過載折斷引起的一種或其他斷口面相對應。 兩個輪齒的疲勞折斷。 斜齒小齒輪兩個輪齒的疲勞折斷。 弧齒錐齒輪小齒輪兩個輪齒的疲勞折斷。 幾個輪齒的疲勞折斷。輪齒系雙側齒面承載,最終折斷始於齒寬中部。 7.4.2齒端折斷 tooth end breakage通常由於載荷集中在輪齒端部導致的圓柱齒輪或圓錐齒輪輪齒端部的折斷。 在這幾個輪齒上由於齒輪傳遞的載荷集中於靠近一端的一小部分齒面上,因而造成齒面嚴重點蝕,從而導致其下一輪齒疲勞折斷。
我實話實說,我在搜搜上抄的,呵呵