简述齿轮常见的失效形式及特点

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10-02 齿轮传动的失效形式及设计准则

增强轮齿抗点蚀能力的措施： ●在啮合轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀； ●在合理限度内，提高润滑油的粘度，也可减缓点蚀的出现。
（4）齿面胶合
高速重载：压力大，瞬时温升，润滑差，温度过高时，两齿面就会发生粘连，又滑动将相粘结的部位即被撒破，称为胶合。低速重载：油膜遭到破坏，也会产生胶合。此时称为冷胶合。
但应采取相应的措施，以增强轮齿抗这些失效的能力。
闭式齿轮传动设计准则
闭式齿轮传动：
在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。
对于齿面硬度很高，齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿
轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。
对于功率较大的齿轮传动: 例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。
开式齿轮传动设计准则
开式（半开式）齿轮传动：
按理应按保证齿面抗磨损和齿根抗折断能力两准则进行计
算，由于抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，所以对于开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要
而将所求得的模数适当增大。
对于齿轮的轮圈、轮幅、轮毂等部位的尺寸,通常仅作结构设计，不进行强度计算。
（2）齿面磨损
齿面磨损可能出现的形式有多种，但主要是当啮合齿面间落入磨料性物质时，齿面即被逐渐磨损而致报废。这是开式齿轮传动的主要失效形式之一。
改善润滑、密封条件，在润滑油中加入减摩添加剂，保持润滑油的清洁，提高齿面硬度等，均能提高齿面的抗磨料磨损。
（3）齿面点蚀
在润滑良好的闭式齿轮传动中，常见的齿面失效形式多为点蚀。开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。

齿轮传动的失效分析)

一般来说，齿轮传动的失效主要发生在轮齿上。

轮齿部分的失效形式分为两大类：轮齿折断，齿面失效。

1. 轮齿折断折断失效通常有轮齿的弯曲疲劳折断、过载折断和随机折断。

•疲劳折断：工作时轮齿反复受载，使得齿根处产生疲劳裂纹，并逐步扩展以至轮齿折断的失效。

疲劳裂纹多起源于齿根受拉的一侧。

•过载折断：齿轮受到突然过载，或经严重磨损后齿厚减薄时，轮齿会发生过载折断。

•随机折断：通常是指由于轮齿缺陷、点蚀或其它应力集中源在轮齿某部位形成过高应力集中而引起轮齿折断。

断裂部位随缺陷或过高有害残余应力的位置而定，与齿根圆角半径无关。

•轮齿折断的形式有整体折断和局部折断。

整体折断多发生于直齿轮，局部折断多发生于斜齿和人字齿轮，齿宽较大的直齿轮和由于安装、制造因素使得局部受载过大的直齿轮，也可能发生局部折断。

疲劳折断的断口较光滑，过载折断的断口则较粗糙。

•增大齿根过渡圆角半径，减小齿面粗糙度，对齿根进行喷丸或碾压强化处理消除该处的加工刀痕，选用韧性较好的材料，采用合理的变位等，均有助于提高轮齿的抗折断能力。

•通常，轮齿疲劳折断是闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式。

2. 齿面失效齿面失效常见的失效形式有：点蚀、胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。

(1) 点蚀齿轮在啮合过程中，相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力的作用。

若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限时，在载荷的多次重复作用下，齿面会产生细微的疲劳裂纹；封闭在裂纹中的润滑油的挤压作用使裂纹扩大，最后导致表层小片状剥落而形成麻点，这种疲劳磨损现象，齿轮传动中称为点蚀（图9.3-13）。

节线靠近齿根的部位最先产生点蚀。

润滑油的粘度对点蚀的扩展影响很大，点蚀将影响传动的平稳性并产生冲击、振动和噪音，引起传动失效。

•点蚀又分为收敛性点蚀和扩展性点蚀。

收敛性点蚀指新齿轮在短期工作后出现点蚀痕迹，继续工作后不再发展或反而消失的点蚀现象。

收敛性点蚀只发生在软齿面上，一般对齿轮工作影响不大。

齿轮的失效形式

对轮齿进行喷丸、碾压等强化处理，提高齿面硬度，保持芯部的韧性等。
二、齿面点蚀
1.原因及现象齿面点蚀轮齿工作时，由于在齿面啮合处脉动循环变接触应力长期作用下，当应力峰值超过材料的接触疲劳极限，经过一定应力循环次数后，先在节线附近的齿廓表面产生细微的疲劳裂纹。随着裂纹的扩展，将导致小块金属剥落，产生齿面点蚀。点蚀影响轮齿正常啮合，引起冲击和噪声，造成传动的不平稳。
2.避免措施提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度。
三、齿面磨损
1.原因
齿面磨损主要是由于灰砂、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒性磨损；其次是因齿面互相摩擦而产生的跑合性磨损。磨损后齿廓失去正确形状，使运转中产生冲击和噪声。 2.现象及避免措施齿面磨损是不可避免的，特别是对于润滑不好的开式齿轮，磨损成为主要的失效形式。齿面磨损使齿厚减薄，使齿根的抗弯曲疲劳强度降低，并使齿轮最终表现为齿根减薄后的弯曲疲劳折断。采用闭式传动，提高齿面光洁度和保持良好的润滑可以防止或减轻这种磨损。
3. 局部折断
齿轮宽度过大时，制造安装的误差会使其局部受载过大，造成局部折断。在斜齿圆柱齿传动中，齿轮工作面上的接触线为一斜线，齿轮受载后如有载荷集中，就会发生局部折断。若轴的弯曲变形过大而引起齿轮局部受载过大，也会发生局部折断。
4. 避免措施
增大齿根圆角半径，降低齿根的应力集中。
降低齿面的表面结构值。增大轴及支承物的厚度。
四、齿面胶合
1.原因
高速重载传动时，啮合区载荷集中，温升快，因而易引起润滑失效；低速重载时，油膜不易形成，均可致使两齿面金属直接接触而熔粘到一起，随着运动的继续而使软齿面上的金属被撕下，在轮齿工作表面上形成与滑动方向一致的沟纹，这种现象称为齿面胶合。

齿轮传动的失效形式

齿轮传动的失效形式
齿轮传动过程中，若齿轮发生折断、齿面损坏等现象，使齿轮失去了正常的工作能力，称为失效。齿轮传动的失效主要轮齿失效。其主要形式有：轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿轮的失效形式齿面胶合齿面塑性变形
失效形式之一：齿轮折断
折断的现象：产生裂纹→扩展→断齿折断的原因：（1）疲劳折断：根部应力集中；齿轮受多次重复弯曲应力作用。（2）突然过载或冲击折断。
靠近节线的齿根部位
齿面点蚀的后果：
振动、噪音增大，传动不平稳，承载能力下降
改善措施：
1、提高齿面硬度和接触强度 2、采用合适的润滑油（提高润滑油粘度） 3、减小齿面粗糙度
失效形式之四：齿面胶合胶合现象：齿面沿相对滑动方向粘焊、撕脱，形成伤痕。形成原因：（1）高速重载使油膜破坏，两齿面金属直接接触并粘接（2）低速重载不易形成油膜，使齿面冷胶合（3）齿面间相对滑动
失效形式之三：齿轮点蚀
点蚀的现象：靠近节线的齿面或齿根部位出现麻点状小坑。产生的原因：（1）齿面受交变应力接触应力作用，产生接触疲劳裂纹（2）靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，易产生裂纹（3）润滑油进入裂纹，形成封闭高压油腔，润滑油的楔挤作用使裂纹扩展
入
齿面点蚀发生的部位：
齿轮的失效形式
主要发生在高速重齿面胶合：载的闭式齿轮传动中是开式齿轮传动中齿面磨损：的主要失效形式主要出现在低速重载齿面塑变：频繁启动的场合
提高齿面硬度、降低啮合表面的滑动系数经常更换润滑油
提高齿面硬度、提高润滑油的粘度或采用极压润滑油
塑性变形
齿面塑变的后果：齿形被破坏，传动不平稳，齿夺取减薄，抗弯能力下降，轮齿易折断改善措施： 1、提高齿面的硬度 2、采用黏度高的润滑油

齿轮失效常见的形式及预防措施

1.5 塑性变形齿⾯塑性变形主要出现在低速重载、频繁启动和过载的场合。

当齿⾯的⼯作应⼒超过材料的屈服极限时，齿⾯产⽣塑性流动，从⽽引起主动轮齿⾯节线处产⽣凹槽，从动轮出现凸脊。

此失效多发⽣在⾮硬⾯轮齿上，齿轮的齿形严重变形，特别是左右不对称时应更换新件。

上⾯阐述的⼏种主要轮齿失效形式，在⼀般情况下，不仅可以修复，且在不能改变齿轮材料、加⼯⼯艺的条件下通过提前预防来延迟齿轮失效不利情况的发⽣，提⾼齿轮使⽤寿命。

2、预防齿轮失效措施2.1 提⾼齿轮安装精度2.2 合理选材齿轮材料的选择，要根据强度、韧性和⼯艺性能要求，综合考虑。

结合我国实际，宜选⽤低碳合⾦渗碳钢。

对于承受重载和冲击载荷的齿轮，采⽤以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合⾦渗碳钢为主的钢材；对于负载⽐较稳定或功率较⼩，模数较⼩的齿轮，亦可选⽤⽆Ni的Ni-Mn钢。

⽤这种钢材制造的齿轮与普通电炉钢制造的齿轮相⽐，其接触和弯曲疲劳寿命可提⾼3-5倍，齿轮极限载荷可提⾼15%-20%。

2.3 热处理通过热处理⼯艺，可以改善齿轮材质，适当提⾼硬度，消除或减轻齿⾯的局部过载，提⾼齿⾯的抗剥落能⼒。

例，对煤矿机械中的齿轮，深层渗碳淬⽕，可减⼩齿轮硬化，提⾼芯部硬度，较⼩的过渡区残余拉应⼒和充⾜的硬化层深度。

2.4 根据实际情况选择齿轮油据资料显⽰，机械故障的34.4%源于润滑不⾜，19.6%源于润滑不当，换句话说，以54%的机械故障是由于润滑问题所致。

因此，选择好的齿轮油对提⾼齿轮使⽤寿命有重要的意义。

2.5 修复为了确保齿轮的强度和硬度，决定采⽤氩弧焊合⾦焊丝堆焊修复，后⽤磨光机整形处理⽅案，这样焊后的齿轮轮齿少不经热处理达到较⾼的硬度和强度。

通过对齿轮失效形式的分析，可提⾼准确判别设备故障的能⼒，及时解除故障，提⾼经济效益。

齿轮传动的失效形式

③防止措施：防止措施： a合理润滑合理润滑 b提高齿面硬度提高齿面硬度
⑷齿面胶合
①部位：齿面沿相对滑动方向部位：
1 齿轮传动的失效形式
⑴ 轮齿折断 ⑵ 齿面磨损 ⑶ 齿面点蚀 ⑷ 齿面胶合
⑸ 轮齿塑性变形
⑴轮齿折断
①部位：一般发生在齿根部位部位：
②原因：原因： a 轮齿在多次重复载荷作用下，齿根处弯曲拉应力过大，再轮齿在多次重复载荷作用下，齿根处弯曲拉应力过大，加上齿根处易应力集中，从而发生疲劳折断。（疲劳折断）。（疲劳折断加上齿根处易应力集中，从而发生疲劳折断。（疲劳折断） b 短期过载或过大的冲击载荷作用时齿根静强度不足，或轮短期过载或过大的冲击载荷作用时齿根静强度不足，齿磨损后强度削弱正常载荷作用下折断。（过载折断）。（过载折断齿磨损后强度削弱正常载荷作用下折断。（过载折断）
⑵面磨损
①部位：工作面部位：
②原因：原因： a润滑不良润滑不良 b磨料落入工作面磨料落入工作面
防止措施： ③ 防止措施： a 改开式为闭式 b 改善润滑条件 c 提高齿面硬度 d 减小齿面粗糙度
⑶齿面点蚀
①部位：靠近节线的齿根面上部位：
②原因：原因： a 在节线处，一对齿啮合，接触应力大在节线处，一对齿啮合， b 在节线处，相对滑动速度低、不易形成油膜在节线处，相对滑动速度低、
③ 提高轮齿抗疲劳断裂能力的措施：提高轮齿抗疲劳断裂能力的措施： a 适当增大齿根过度圆角半径，消除加度工刀痕，减小适当增大齿根过度圆角半径，消除加度工刀痕，应力集中。应力集中。 b 合理提高齿轮制造精度和安装精度。合理提高齿轮制造精度和安装精度。 c 正确选择材料和热处理工艺，使轮齿芯部材料具有足正确选择材料和热处理工艺，够的韧性。够的韧性。 d 采取喷丸、滚压等措施强化齿根齿面。采取喷丸、滚压等措施强化齿根齿面。 e 考虑传动整体，主要指刚度。增大轴及支承的刚度，考虑传动整体，主要指刚度。增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀。使轮齿接触线上受载较为均匀。

齿轮传动

（2）滚子半径的选择：
对内凹的凸轮轮廓曲线：工作廓线的曲率半径 a 理论廓线的曲率半径 +工作半径 r
对外凸的凸轮轮廓曲线当 r 时，工作廓线出现尖点，使尖点磨损当 r 时，工作廓线出现交叉，会出现失真现象
由此可知，对外的凸轮轮廓曲线，应使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径，即出现失真时，增大基圆半径或适当减小滚子半径
当配对的两齿轮的齿面均属于硬齿面时，分别按齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行计算。影响齿轮弯曲疲劳强度的主要是模数，模数越大，齿轮的弯曲疲劳强度越高。影响齿面接触疲劳强度的主要是直径，小齿轮直径越大，齿轮接触疲劳强度越高。
三、凸轮机构 1、分类（1）按凸轮形状：盘形凸轮、圆柱凸轮（2）按推杆形状：尖顶推杆，适用于作用力不大和速度较低的场合滚子推杆，磨损较小，可传递较大的力平底推杆，凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，用于高速传动中（3）按推杆运动形式：直动推杆、摆动推杆 2、推杆常用的运动规律（1）几个概念：基圆半径：凸轮的最小半径推程：推杆由最低位置推到最高位置，推杆的运动过程远（近）休止角：推杆处于最高（低）位置不动，凸轮转过的角度 ④推杆的行程：推杆在推程或回程在推动的距离（2）常用运动规律的特点一次多项式运动规律（等速运动规律）：推杆在运动开始和终止的瞬时，速度有突变，凸轮机构有刚性冲击。二次多项式运动规律（等加速等减速运动规律）：加速度有突变，有柔性冲击。五次多项式运动规律：无刚性也无柔性冲击。 ④余弦加速度运动规律（简谐运动规律）：首末两点推杆加速度有突变，有柔性冲击。 ⑤正弦加速度运动规律（摆线运动规律）：都无注：除等速运动规律外，正弦加速度运动规律加速度最大值最大。为了消除等加速等减速运动规律中的柔性冲击，可由等减速运动规律和余弦减速度运动规律组合而成的修正梯形运动规律。

齿轮失效常见的形式总结

齿轮失效常见的形式
1.齿面点蚀
产生原因与现象：脉动循环的接触应力，超过接触应力时产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致金属剥落形成小坑（麻点）。

发生部位与场合：靠近节线的齿根面处，闭式传动。

2.齿面磨损
产生原因与现象：铁屑或者灰尘进入，啮合齿面的相对滑动摩擦而产生磨损，齿形变廋。

发生场合：开式传动。

3.齿面胶合
产生原因与现象：高速重载时散热不好，高速重载时，压力过大，使油膜破坏，低速重载时，不易形成油膜或者局部偏载，造成冷胶合；金属齿面金属直接接触粘接，较软齿面金属沿滑动方向撕下形成沟纹。

发生场合：低速、高速重载齿轮。

4.齿面塑形变形
产生原因与现象：较软齿面的齿轮在频繁启动和严重过载，齿面的工作应力超过材料的屈服极限时，齿轮油膜被破坏，齿面很大的压力和摩擦力的作用使齿轮金属局部塑形变形。

发生场合：较软齿面的齿轮频繁启动与严重过载。

5.轮齿折断
产生原因与现象：疲劳断裂、过载折断、随机折断;
疲劳折断:齿轮在工作过程中，齿根处产生的弯曲应力最大并且集中，当轮齿重复受载后，齿根圆角处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断轮齿。

过载折断：因短时过载或冲击过载而产生的折断。

发生场合：开式齿轮传动和硬齿面闭式齿轮传动。

发生后果：不能正常转动，甚至造成重大事故。

齿轮的失效形式

齿轮的失效形式齿轮传动是机械设备中最常见的传动方式，现代机械对齿轮传动的要求日益提高，即要求齿轮能在高速、重载、特殊介质等恶劣环境条件下工作，又要求齿轮装置具有较高的平稳性、高可靠性和结构紧凑等良好的工作性能，由此使得齿轮发生故障的因素越来越多，而齿轮异常又是诱发机器故障的重要因素。

因此，齿轮故障诊断技术的应用研究是非常重要的。

齿轮由于制造、操作、维护以及齿轮材料、热处理、运行状态等因素不同，产生异常的形式也不同，齿轮常见的故障形式有如下几种：1、齿的断裂齿的断裂分疲劳断裂和过负荷断裂。

疲劳断裂是齿轮重复受载后由于应力集中产生的。

当齿轮副进入啮合状态时，最危险的瞬间是接触点位于齿轮的顶部，此时在齿根部产生的弯曲应力为最大，存在较严重的应力集中，当载荷超过设计值，或者齿轮在周期性交变载荷作用下，经过一定的载荷循环后，齿的根部有可能产生裂纹。

齿轮继续工作，裂纹向根部纵深发展，当裂纹削弱的根部不能承受弯曲应力时，齿就发生断裂。

过负荷断裂是由于机械系统速度的急剧变化，轴系共振，轴承破损，轴的弯曲等原因，使齿轮产生不正常的一端接触，载荷集中到齿面的一端而引起的，其原因主要是由于装配不良，机器运转时存在其他故障问题。

齿的断裂是齿轮最严重的故障，常因此造成设备停机，或者引起机器其他零部件的故障。

2、齿的磨损磨损是指金属的整个齿面上连续不断地损耗，从而在齿面上产生金属的研磨状。

齿轮在啮合过程中，往往在轮齿接触表面上出现材料摩擦损伤的现象。

如果磨损量不影响齿轮在其寿命内应具备的功能的磨损，我们称之为正常磨损，其特征是齿面光滑，没有宏观擦伤，各项公差在允许范围内。

如果由于齿轮用材不当，或在接触面间存在硬质颗粒，以及润滑油供应不足或不清洁，往往以其齿轮的早期磨损，有微小的颗粒分离出来，接触表面发生尺寸变化，严重损失，并使齿形改变，齿厚边薄，甚至出现“刀片”状齿尖；啮合间隙增大；噪声增大；严重磨损的结果将导致齿轮失效。

开式齿轮传动的主要失效形式

开式齿轮传动的主要失效形式
1、齿面磨损：是开式齿轮传动中最常见的失效形式，由于轴系的滑动摩擦和因弯曲变形受力等原因，形成滚齿的磨损和磨削，引起齿面磨损及齿面宽度减小，从而使齿轮传动出现失效。

2、齿面裂纹：是开式齿轮传动中次要失效形式，由于在工作状态下对传动零件施加过大的压力，使轴系受力失效，从而产生齿面裂纹，损坏齿面精度，从而使齿轮传动出现失效。

3、齿接失效：是由于轴系受力不均衡，齿轮受力失焦，或由于材料缺陷、自然裂纹等原因，造成结构老化、剥落、开裂等，从而产生齿接失效的现象，使得齿轮传动出现失效。

4、齿轮非对称性：由于齿轮制作不精确，造成齿轮实质切面不形成一条直线，从而导致齿轮非对称性，影响传动精度，引起m齿轮传动失效。

5、构件变形：开式齿轮传动在使用过程中，由于滑动摩擦及各种力的作用，造成齿轮及轴系等构件受力，出现变形失效，从而导致齿轮传动出现失效。

6、轴系丢失：由于齿轮及轴系的不正常的负荷及冲击扭矩等原因，造成轴系因拆卸或损坏等原因，而使得齿轮传动出现丢失失效现象。

齿轮的失效形式和设计准则

齿轮的失效形式和设计准则
1. 齿轮传动常见的失效形式
齿轮传动是依靠轮齿的相互啮合来传递运动和动力的，由于轮齿的尺寸小，受载荷大，因此，轮齿是齿轮常见的主要失效部位。由于齿轮传动的形式、承受的载荷、齿面硬度及传动速度等情况的不同，轮齿的失效形式也是多种多样的，主要有以下五种：
齿轮的失效形式和设计准则
齿轮的失效形式和设计准则
（3）齿面磨损。两轮齿在啮合过程中存在相对滑动，当其工作面间进入灰尘、砂粒、金属屑等杂质时，将引起磨粒磨损，如图1-16所示。当齿面严重磨损后，渐开线齿廓被破坏，齿侧间隙加大，引起冲击和振动。严重时会因轮齿变薄，抗弯强度降低而折断。
图-16 齿面磨损
齿轮的失效形式和设计准则
图1-15 齿面点蚀
齿轮的失效形式和设计准则
齿面点蚀是润滑良好的闭式齿轮传动常见的失效形式，对于开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，点蚀未形成之前就已被磨掉，因而一般不会发生点蚀破坏。
齿面疲劳点蚀严重时，齿廓失去准确形状，产生冲击和噪声。提高齿面疲劳点蚀的能力，可采用提高齿面硬度、降低表面粗糙度、使用高黏度的润滑油润滑等措施。
（1）对于闭式软齿面（≤350 HBS）齿轮传动，齿面主要失效形式为齿面点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
齿轮的失效形式和设计准则
（4）齿面胶合。在高速重载的齿轮传动中，由于齿面滑动速度高，齿面间的高压、高温使润滑油被挤出，齿面油膜破裂，两金属表面啮合处摩擦面瞬时产生高热，局部温升过高，使齿面接触区熔化并黏结在一起。当齿面相互滑动时，较软的金属表面沿滑动方向被撕下一部分，形成沟纹，这种现象称为胶合，如图1-17所示。

简述齿轮的失效形式。

齿轮是一种广泛应用于机械和电子设备中的重要部件,其失效形式多种多样,以下是一些常见的失效形式及其原因:
1. 磨损:齿轮在运转中会受到摩擦和冲击,导致表面出现磨损和刮伤。

当磨损达到一定程度时,可能会导致齿轮失去承载能力,最终导致失效。

2. 断裂:齿轮在高速运转或受到过度压力时,可能会因为疲劳断裂而失效。

3. 腐蚀:齿轮通常被安装在腐蚀环境中,例如潮湿或潮湿的材料中。

腐蚀会导致齿轮表面产生氧化皮和锈蚀,降低齿轮的使用寿命。

4. 咬合:齿轮在运转中可能会因为材料不合适、温度变化等原因,导致相互咬合而失效。

5. 润滑不良:齿轮需要良好的润滑才能延长使用寿命,如果润滑不良或者润滑剂不足,可能会导致齿轮磨损和损坏。

6. 疲劳:齿轮在运转中会受到反复的拉伸、压缩和扭曲等应力,如果这些应力超过了齿轮的承受能力,可能会导致疲劳失效。

为了避免这些失效形式的发生,齿轮制造商需要遵循一些设计准则和标准,例如齿轮的强度、硬度、寿命等指标。

此外,正确的安装、维护和保养也可以帮助延长齿轮的使用寿命。

齿轮箱故障种类

齿轮箱故障种类一、齿轮损伤1.齿面磨损：由于润滑不良、异物侵入或金属微粒在齿面间的摩擦，造成齿面磨损，出现刮痕、凹坑等现象。

2.齿面疲劳：长期高负荷运转，使齿面承受反复的弯曲和应力，可能导致齿面疲劳裂纹、剥落等损伤。

二、轴承故障1.轴承损坏：轴承在长期使用过程中，由于疲劳、磨损或损坏，导致其性能下降或失效。

2.轴承移位：轴承安装不当或运转过程中受到外力影响，可能发生轴向或径向移位，影响齿轮箱的正常运转。

三、箱体故障1.箱体变形：由于温度变化、外力作用等原因，箱体可能发生变形，导致齿轮间隙变化、运转不平稳等问题。

2.箱体破裂：箱体受到严重外力冲击或内部压力过大时，可能出现破裂现象。

四、密封故障1.密封失效：密封件老化、磨损或装配不当，可能导致密封失效，引起润滑油泄漏或外部杂质侵入。

2.密封过紧：密封过紧可能导致运转不灵活，加剧密封件磨损，甚至引起密封件断裂。

五、润滑系统故障1.油路堵塞：润滑油不清洁或油路设计不合理，可能导致油路堵塞，影响齿轮箱的正常润滑。

2.油温过高：润滑油温度过高可能引起油品变质、润滑性能下降，甚至导致齿轮箱内部件损坏。

六、传动轴故障1.传动轴弯曲：过大的外力或不平衡的负载可能导致传动轴弯曲，影响齿轮的正常啮合。

2.传动轴断裂：长期疲劳运转或受到过大的冲击力，可能导致传动轴断裂。

七、螺栓故障1.螺栓松动：在振动或交变应力的作用下，螺栓可能发生松动现象，影响齿轮箱的固定性和稳定性。

2.螺栓断裂：螺栓受到过大的应力或材料缺陷，可能导致螺栓断裂。

八、操作不当导致的故障1.超载运转：长时间超过设计负荷的运转，可能加速齿轮和轴承的磨损，引起故障。

2.维护不当：缺乏定期维护和检查，可能使潜在的故障无法及时发现和修复。

3.使用环境恶劣：如在高温、高湿、腐蚀性环境等恶劣条件下使用，可能加速齿轮箱的磨损和老化。

九、电气故障1.电机故障：电机过载、缺相、短路等原因可能导致电机故障，影响齿轮箱的正常运转。

简述齿轮的失效形式。

齿轮的失效形式主要有以下几种：
1. 疲劳失效：长时间的使用和负载作用下，齿轮表面会逐渐产生裂纹，最终导致齿轮断裂。

2. 磨损失效：齿轮在工作时摩擦和剪切力会使其表面逐渐磨损，导致齿面变形，从而降低齿轮的准确性和传动效率。

3. 塑性变形失效：齿轮承受较大的载荷时，会发生塑性变形，导致齿面形状变化，进而影响齿轮的传动性能。

4. 开裂失效：在加工或使用中，由于工艺不当或负载过大，齿轮表面可能会产生裂纹，进而扩展和导致齿轮断裂。

5. 腐蚀失效：齿轮在潮湿、腐蚀性环境下暴露时，可能会发生腐蚀现象，导致齿轮表面形成锈蚀或腐蚀，从而降低齿轮的强度和精度。

以上是齿轮的常见失效形式，为了减少齿轮的失效，可以采取合适的材料、工艺和润滑措施，并定期进行维护和保养。

简述闭式软齿面齿轮传动的失效形式和设计准则

闭式软齿面齿轮传动是工程机械领域中常见的一种传动形式，它具有传动效率高、承载能力强等优点，因此被广泛应用于各种机械装置中。

然而，在实际使用过程中，闭式软齿面齿轮传动也会出现各种失效形式，影响其正常运行。

为了更好地设计闭式软齿面齿轮传动，减少失效现象的发生，需要遵循一定的设计准则。

一、闭式软齿面齿轮传动的失效形式1. 疲劳断裂：闭式软齿面齿轮传动在长期使用过程中，由于载荷变化或振动引起的疲劳断裂是其常见的失效形式之一。

这种失效形式会导致齿轮齿面出现龟裂、断裂等现象，严重影响传动效率和寿命。

2. 歪斜磨损：在齿轮传动工作时，由于载荷分布不均匀或润滑不良等原因，齿轮齿面容易出现歪斜磨损。

这种磨损会导致齿轮齿面形貌失真，影响传动的平稳性和精度。

3. 弯曲变形：闭式软齿面齿轮传动在大载荷下工作时，齿轮齿面容易发生弯曲变形，导致齿轮传动的正常运行受到影响。

4. 齿面点蚀：在潮湿环境或润滑不良的情况下，闭式软齿面齿轮传动容易发生齿面点蚀现象，导致齿轮表面出现齿痕、磨损等问题。

二、闭式软齿面齿轮传动的设计准则1. 合理布局：在闭式软齿面齿轮传动的设计中，应当合理布局传动装置的结构，减少传动元件之间的干涉和碰撞，提高传动系统的可靠性和稳定性。

2. 选用优质材料：闭式软齿面齿轮传动的制造材料应选择高强度、耐磨损的优质材料，以保证传动元件的使用寿命。

3. 合理设计齿轮参数：在闭式软齿面齿轮传动的设计过程中，应根据实际工况和负载状况，合理设计齿轮的参数，如齿轮模数、齿数、齿宽等，以提高传动效率和承载能力。

4. 提高润滑条件：在闭式软齿面齿轮传动中，应采用良好的润滑方式，保持齿轮传动的润滑状态良好，减少齿面磨损和点蚀现象的发生。

5. 加强传动系统的监测和维护：在使用闭式软齿面齿轮传动的设备中，应加强对传动系统的监测和维护，及时发现和处理传动元件的异常，延长传动系统的使用寿命。

通过遵循上述的设计准则，可以有效减少闭式软齿面齿轮传动的失效现象，提高传动系统的可靠性和稳定性，延长设备的使用寿命，降低维护成本，对于工程机械领域的闭式软齿面齿轮传动设计和制造具有重要的指导意义。

齿轮失效的主要形式是什么

1、齿轮失效的主要形式是什么？齿轮失效的主要形式有断齿、磨损、点蚀、胶合。

2、选择齿轮润滑选油原则是什么？1）根据应用的特殊性确定类别，如开式齿轮油、闭式齿轮油、蜗轮蜗杆油等。

2）根据齿面接触应力确定档次，如抗氧防锈齿轮油、中负荷工业齿轮油等。

3）根据齿轮线速度、使用温度等因素确定粘度，如220、320等牌号。

3、如何具体选择闭式齿轮装置润滑油档次和粘度？可按下表确定档次。

一般来说质量等级应该就高不就低，高档油可用于低档次场合，反之则不宜。

闭式工业齿轮润滑油档次选择齿面接触应力/N·mm-2齿轮使用工况推荐用油≤350一般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油350—500（低负荷齿轮）一般齿轮传动有冲击的齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油中负荷工业齿轮油500-1100（中负荷齿轮）矿井提升机，露天采掘机，水泥磨，化工、水、电、矿山机械，船舶海港机械等的齿传动中负荷工业齿轮油接近1100（中负荷齿轮）高温、有冲击、有水进入润滑系统的齿轮传动重负荷工业齿轮油≥1100（重负荷齿轮）治金轧钢，井下采掘，高温、有冲击、含水部位的齿轮传动重负荷工业齿轮油4、按齿轮生产厂或设备售出厂指定或推荐的油品种是否万无一失？这样选油是不错的，但有些个别情况，如设备是二手货，几易其主过程中出现差错，或者齿轮装置生产厂不甚了解齿轮油更新换代的新形势，也有推荐不当、甚至错误的现象。

如宝山钢铁总厂进口的一台重负荷齿轮减速机，由于外商推荐了非极压型齿轮油，造成事故，外商同意索赔。

因此，为了保证齿轮机构的工效，最好是参考各种资料认真选油。

凡出现新产品时还选用老牌号油品时，更应慎重考虑。

5、“选择粘度就高不就低”的看法是否正确？这种看法不全面。

选择粘度就高不就低，有利于在流体润滑状态提高油膜强度，起到支撑负荷与减震和密封作用，但由于粘度大产生了更大的摩擦阻力，消耗较多的动力能源。

现代的工业齿轮油都含有高效添加剂，在齿轮经常所处的混合润滑及边界润滑状态可以形成润滑膜，因而在保证薄油膜润滑的情况下，尽量采用低粘度润滑油更有利于节能。

齿轮的失效名词解释是什么

齿轮的失效名词解释是什么在机械传动领域中，齿轮扮演着至关重要的角色。

它们通过各种不同的机械装置将动力和运动传递给其他部件。

然而，齿轮也会面临许多问题和挑战，其中之一就是失效。

齿轮失效可能导致设备停机、损坏、甚至危及人员安全。

因此，了解齿轮失效的名称和定义变得至关重要。

齿轮失效可以被划分为几个主要类别，包括疲劳失效、刻痕失效、掉齿失效和胶合失效等。

让我们一起来了解这些名称的含义和描述。

首先，疲劳失效是最常见的齿轮失效类型之一。

它通常发生在长时间运行的齿轮上。

当齿轮承受重复载荷时，如传动系统中的变频冲击或其他不均匀负载，会导致齿轮材料发生疲劳裂纹，最终导致齿轮的完全破裂。

疲劳失效的特征是由齿面上的微小裂纹开始，逐渐扩展并形成正常运动中的齿面断裂。

其次，刻痕失效是指齿轮齿面上的刻痕、磨损或腐蚀等表面损坏。

这种类型的失效通常与不适当的润滑、污染物、异物或装配不良等因素有关。

刻痕失效会使齿轮在传动过程中产生更大的摩擦和磨损，从而导致设备的不稳定性和过度磨损。

掉齿失效是指齿轮齿面上的齿齿崩碎或脱落。

这种类型的失效通常发生在齿轮承受过载、过热或其他异常条件时。

掉齿失效会导致设备传动不正常或失去动力，造成系统停机和设备的不可修复性损坏。

最后，胶合失效是指齿轮齿面材料之间产生的黏结或粘合。

这些胶合现象可能由高温、高压或润滑不足引起。

胶合会导致齿轮在运动过程中粘连，从而限制其正常运行并最终导致失效。

除了上述常见的齿轮失效类型，还有其他一些特殊的失效形式，如磨损失效、电动失效、弯曲失效和齿轮材料疲劳失效等。

每种形式的失效都具有独特的特征和表现形式，需要经验丰富的专业人士进行分析和解决。

了解齿轮失效的名称和定义对于预防和解决问题至关重要。

通过对不同类型失效的准确辨识，我们可以在更早的阶段采取相应措施来避免齿轮失效的发生。

这可能包括改进润滑系统、提高制造工艺、增强质量控制、定期检测和维护等。

综上所述，齿轮失效是齿轮传动系统中非常重要的一个议题。

齿轮零件常见失效形式

齿轮零件常见失效形式齿轮常见的失效形式有四种：齿面磨损、齿面疲劳、轮齿断裂、齿面塑性变形。

(1)齿面磨损齿轮传动中润滑不良、润滑油不洁等均可造成磨损或划痕。

磨损可分为磨粒磨损、划痕、腐蚀磨损和胶合等。

①磨粒磨损与划痕：当润滑油不洁，含有杂质颗粒，或在开式齿轮传动中的外来砂粒，或在摩擦过程中产生的金属磨屑，都可以产生磨粒磨损与划痕。

这些外界的硬质微粒，开始先嵌入一个工作表面，然后以微量切削的形式，从另一个工作表面挖去金属的细小微粒或在塑性流动下引起变形。

通常情况下齿顶、齿根部摩擦较节圆部严重，这是因为啮合过程中节圆处为滚动接触，而齿顶、齿根处为滑动接触。

②腐蚀磨损：由于润滑油中的一些化学物质如酸、碱或水等污染物与齿面发生化学反应造成金属腐蚀而导致齿面损伤。

③烧蚀：烧蚀是由于过载、超高速、润滑不当或不充分引起的齿面剧烈磨损，由磨损引起局部高温，这种温度升高足以引起色变和过时效，或使钢的几微米厚度表面层重新粹火，出现白层。

④齿面胶合：大功率软齿面或高速重载的齿轮传动，当润滑条件不良时产生齿面胶合现象，一个齿面上的部分材料胶合到另一齿面上，因而在此齿面上留下坑穴，在后续的啮合传动中，这部分胶合上的多余材料很容易造成其他齿面的擦伤沟痕，形成恶性循环。

(2)齿面疲劳所谓的齿面疲劳主要包括齿面点蚀与剥落，是由于材料的疲劳引起的。

当工作表面承受交变应力的作用时，会在齿面引起微观疲劳裂纹，润滑油进入裂纹后，由于啮合过程可能先封闭入口然后挤压，微观疲劳裂纹内的润滑油在高压下使裂纹扩展，结果小块金属从齿面上脱落留下一个小坑，形成点蚀。

如果表面的疲劳裂纹扩展较深、较远或一系列小坑由于坑间材料失效时连接起来，造成大面积或大块金属脱落，这种现象则称为剥落。

实验表明，在闭式齿轮传动中，点蚀是非常普遍的破坏形式，在开式齿轮传动中，由于润滑不够充分以及进入污物的可能性增多，磨粒磨损总是先于点蚀磨损。

(3)轮齿断裂齿轮副在啮合传动时，主动轮的作用力和从动轮的反作用力都是通过接触点分别作用在对方的轮齿上，危险的情况下是接触点某一瞬间位于轮齿的齿顶部，此时轮齿如同一个悬臂梁，受载后齿根处产生的弯曲应力为最大，若因突然过载或冲击过载，很容易在齿根部产生过负荷断裂，即使不存在冲击过载的受力H况，当轮齿重复受载后，由于应力集中现象，也易产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿在齿根处产生疲劳断裂。