齿轮性能检测及失效分析总结
变速器齿轮损坏失效分析和变速器故障分析及排除措施
八
相啮合的一对齿轮，部份齿不规则的损坏（缺、裂、断）。部份齿完全正常，缺裂的齿有一齿或多齿的齿面上有明显或较深的光滑的压痕。
有金属或较硬的异物作用于齿面上产生。一是箱体内其它零件（如轴承、滚针、锁销等）脱落或损坏的碎屑掉于高速旋转的齿面上；二是装配时掉入的销子、铁丝、钢钉等异物被润滑油意外的卷入齿面。
修理厂
修理厂
赔偿
二
齿面点蚀
1
全齿面针状点蚀（小麻点）
箱体内不清洁；油料使用不当。要选用粘度大的85w/90重负荷双曲线齿轮油。
用户
用户自负
2
齿中部小面积破坏性点蚀（粒状）
热处理渗碳淬火有效硬化层深不够，表面硬度梯度大，齿形设计不合理等不符合技术标准要求
制造者
厂家调换
三
齿面剥落（掉皮）或拉伤
产品设计不合理，滑动系数太大，材料或热处理不符合技术和标准要求。
2
齿宽1/3或1/2扭曲，有, 1/3或1/2保持原状，齿面磨损正常。
啮合错位、偏载。没有满齿宽接触，一是装配没有检查轴向移动间隙和换档系统间隙，二是换档操作不当、抢档不到位。主要是EQ140二轴一档齿轮（主一）、中间轴（付轴），偶尔有倒档齿轮等滑动换档变速器齿轮。
用户
用户自负
六
轮齿变形，过渡磨损，未啮合部位或无接触部份变色发蓝。
啮合错位，偏载。因卡簧失效，轴承损坏、换档不到位等原因造成。
用户或修理厂
用户自负
4
只断一齿，断面有明显夹灰，断面颜色不一致。
材料有夹灰，微裂纹等质量问题
制造者
厂家调换
5
齿轮破裂
齿根或键槽尖角过渡，应力集中或材料质量问题。
制造者
厂家调换
序号
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。
机械基础-齿轮传动失效分析
二、齿面点蚀
产生原因 接触应力——疲劳裂纹 ——裂纹扩展——麻点状小坑
二、齿面点蚀
发生场合及产生部位
发生在：闭式齿轮传动中 靠近节线的齿根面处
二、齿面点蚀
预防措施
提高齿面硬度 降低表面粗糙度值 改善润滑条件 改变设计参数
轮齿折断
齿面点蚀
齿面磨损
齿面胶合
塑性变形
一、轮齿折断
产生原因 疲劳折断 过载折断
一、轮齿折断
硬齿面（齿面硬度＞350HBW）闭式传动齿轮，失效形式是轮齿折断
发生场合及产生部位 发生在：开式齿轮传动和 闭式硬齿面齿轮传动中 直齿轮：全齿折断 斜齿轮：局部折断
一、轮齿折断
硬齿面（齿面硬度＞350HBW）闭式传动齿轮，失效形式是轮齿折断
带式输送机的设计
学习导图
CONTENTS
一、轮齿折断 二、齿面点蚀 三、齿面磨损 四、齿面胶合 五、塑性变形 六、总结
任务导入
某齿轮箱，齿轮使用一段时间后发生如下损坏，请分析失效形式，产生原因， 提出防止失效措施。
任务导入
齿轮设计首要考虑齿轮在传动中不发生失效，常见的齿轮失效一般发生在轮齿 上。
三、齿面磨损
产生原因 硬质微粒进入——轮齿表面磨损
三、齿面磨损
发生场合及产生部位
发生在：开式齿轮传动中 全齿面磨损
三、齿面磨损
预防措施
加防护装置 提高齿面硬度 减小接触应力 降低表面粗糙度值 保持润滑油的清洁
四、齿面胶合
产生原因
压力大，温度升高 ——金属相互粘连 ——粘住的地方被撕破——带状或 大面积的伤痕
四、齿面胶合
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略
机械传动齿轮失效问题是机械设备运行过程中常见的故障，如果不及时解决，将会导
致机械设备的停止运行和生产中断。
进行齿轮失效问题的分析和应对策略十分重要。
齿轮失效问题的常见原因包括：
1. 齿轮负荷过大：长时间运行或者超负荷工作会导致齿轮磨损加剧，从而出现齿轮
失效问题。
2. 润滑不良：如果齿轮没有得到足够的润滑，会导致齿轮磨损加剧，进而失效。
3. 齿轮设计问题：齿轮的设计是否合理，齿轮的材质是否适用，齿轮的尺寸是否合
适等都会影响齿轮的使用寿命和失效情况。
4. 齿轮制造质量问题：齿轮的制造工艺和质量问题也会导致齿轮的失效。
应对这些问题，可以采取以下策略：
1. 加强润滑：确保齿轮得到足够的润滑，可以采取定期更换润滑油，增加油脂的用
量等方法，使齿轮在运行时摩擦减小，从而延长齿轮的使用寿命。
2. 提高齿轮的质量：在齿轮的设计和制造过程中，要高度重视齿轮的质量，选择合
适的材料，制定合理的工艺，做好齿轮的检验和质量控制工作，以确保齿轮的质量。
3. 加强齿轮的检查和维护：定期对齿轮进行检查，及时发现问题，采取有效的维护
措施，延长齿轮的寿命。
及时更换磨损严重的齿轮，修复齿轮表面的损坏等。
4. 增加齿轮的寿命：在齿轮的使用过程中，可以采取一些延长齿轮寿命的方法，改
变齿轮的工作条件，减少齿轮的负荷，加强齿轮的冷却等。
要解决齿轮失效问题，需要分析具体原因，并采取相应的应对策略。
通过加强润滑、
提高齿轮质量、加强检查和维护以及延长齿轮寿命等措施，可以有效地解决齿轮失效问题，保障机械设备的正常运行。
工程机械变速箱齿轮断齿失效分析
工程机械变速箱齿轮断齿失效分析目录一、内容简述 (2)1. 内容概要 (2)2. 研究背景与意义 (3)3. 国内外研究现状 (4)二、失效齿轮基本状况及影响因素分析 (6)1. 失效齿轮概况 (7)2. 影响齿轮断齿的因素 (8)三、变速箱齿轮断齿失效形式与特点 (9)1. 断齿失效形式 (10)2. 断齿失效特点 (11)四、变速箱齿轮断齿失效原因分析及机理研究 (12)1. 齿轮材料与设计因素 (13)2. 制造工艺与质量控制 (15)3. 齿轮受力与疲劳损伤机理 (16)4. 环境因素与运行管理 (17)五、预防与减少变速箱齿轮断齿失效的措施与建议 (18)1. 优化设计与选材 (20)2. 加强制造工艺与质量控制 (21)3. 加强运行管理与维护 (22)4. 改善运行环境 (23)六、案例分析 (24)1. 案例一 (25)2. 案例二 (26)3. 案例分析总结 (28)七、研究展望与总结 (29)1. 研究展望 (30)2. 研究总结 (31)一、内容简述本文档旨在对工程机械变速箱齿轮断齿失效现象进行深入分析，以期为工程机械设计、制造、维修和使用提供有益的参考。
通过对齿轮断齿失效原因的探讨，我们可以更好地了解齿轮在工程机械中的重要作用，以及如何通过改进设计、选用合适的材料和实施有效的维护措施来提高齿轮的使用寿命和性能。
本文档首先介绍了齿轮断齿失效的基本概念和分类，然后详细阐述了齿轮断齿失效的主要原因，包括齿轮材料、制造工艺、润滑条件等方面的因素。
我们将对这些原因进行具体分析，并提出相应的解决措施。
本文档还对齿轮断齿失效的检测方法和评价标准进行了介绍，以便工程师在实际工作中能够准确地判断齿轮的失效情况，并采取有效的预防和修复措施。
1. 内容概要本报告旨在对工程机械变速箱齿轮的断齿失效进行深入分析，以提高齿轮系统的可靠性与寿命。
将介绍齿轮断齿失效的基本概念、特点及可能的原因。
将对齿轮材料、制造工艺、设计参数、载荷状况等可能影响齿轮断齿的因素进行详细探讨。
最新齿轮检测心得体会(优质9篇)
最新齿轮检测心得体会(优质9篇)心得体会对个人的成长和发展具有重要意义，可以帮助个人更好地理解和领悟所经历的事物，发现自身的不足和问题，提高实践能力和解决问题的能力，促进与他人的交流和分享。
我们如何才能写得一篇优质的心得体会呢？那么下面我就给大家讲一讲心得体会怎么写才比较好，我们一起来看一看吧。
齿轮检测心得体会篇一第一段：齿轮检测的重要性和意义（200字）齿轮是机械传动中最常见的元件之一，齿轮间接承载着工业生产良好的运转。
因此，齿轮的质量对于机械传动的安全和耐久性有着直接影响。
为了保证齿轮质量，齿轮必须通过严格的检测程序，以确保它们符合设计要求。
齿轮检测是一项精细的工作。
作为齿轮工的我们，对齿轮检测的理解和体会至关重要。
第二段：齿轮的制造和测试工序（200字）齿轮的制造工序通常包括铸造、锻造、冷镦、机加工和研磨等阶段。
在制造过程中，必须对齿轮进行检测，以确保其质量符合要求。
首先要确定齿轮的精度等级，然后进行齿间距、齿厚、齿顶和齿谷等方面的测试。
最后进行齿轮副测量，以确保齿轮在相应副齿轮中配合良好。
第三段：齿轮检测的方法和技术（300字）目前，针对齿轮检测的方法和技术有很多，包括光学检测、机械检测、雷达检测等等。
机械检测方法是最常用的方法，主要包括测量仪器检测、成形检测和齿面质量检测等。
成形检测主要是检测齿轮锻造和冷镦加工后的形状和尺寸的精度；齿面质量检测则是检测齿面表面的硬度、粗糙度、凸度和盘度等。
而测量仪器检测则包括齿距检测、齿厚检测、齿顶距检测等方面的测试。
第四段：齿轮检测的应用领域（200字）齿轮检测的应用领域很广，涵盖了汽车、飞机、船舶、铁路、高速列车、电力设备等各个行业领域。
这些行业都需要使用齿轮来传输能量，所以齿轮质量的合格无疑是产品质量的保证和效率提升的保障。
同时，在现代化生产的趋势下，越来越多的机床在生产齿轮时使用了数字化显微镜、高精度的测量仪或激光灯来增加齿面的精度，从而提高齿轮传动的精度，为行业提高经济效益做出积极的贡献。
C616车床变速箱传动齿轮失效分析
（）硬度检测 首先对齿轮的齿部 进行锉检 ，发 ４ 现齿 部有硬 度 ，但是 硬度 不高 。然后 在洛 氏硬 度计上 检测 发现 齿的边缘硬 度在２ ～３Ｈ Ｃ ５ ０ Ｒ 之间 ，齿根及 １ ／ ２ 齿厚 处硬度在 １Ｈ Ｃ Ｒ 左右 ，结 合该齿 轮的外部 淬火轮 ７ 廓 ，说 明齿轮齿 部进 行 了高频 感应 淬火 ，但是淬 火硬
都较 好 。例 如 ：４ 钢调 质前 抗拉 强 度６０ ａ ５ ０ ＭＰ ，按 照 ２０ Ｂ ４ Ｈ Ｗ的硬度调 质后 ，抗拉 强度将 会达￣８９ ａ ］ Ｉ４ ＭＰ ， 提高 了２９ ａ ４ ＭＰ 。该失效件材料在前 期进 行调质处理应
该是提 高了材料本身的性能。
４Ｃ Ｍｏ ２ ｒ 等代替４钢 ，因为合金钢的淬透性 和力学性能 ５
车齿坯 （ 内孔留量 ）一齿形 一齿部淬火 一精孔一拉键。 热处理后的质量 ：调质处理２０ Ｂ ；齿部进行了 ４Ｈ Ｗ 高频 感应淬火 ，回火后 硬度在 ３Ｈ Ｃ ０ Ｒ 左右 ，淬 硬层较 浅 ，２ 节 圆处几乎没有硬度。 ／ ３ （ ）改进 措施 ２ 材料 选 用 合金钢 材 料 ￣４ Ｃ 、 Ｈ０ ｒ
表１标准４ 齿轮与失效齿轮元素含量 （ ５ 质量分数）（ ％）
元素 含 量 Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ
测布氏硬度，这样可以更好地分析该样件的热处理状
态。
５ 设计 、工艺改进措 施 ．
（）原图样结构设计及工艺 图样结构设计：压 １
力角＝ ０ ；变位 系数 ： ０１ ２。 ＋ ．，变位量 ：＋ ． ；精度等 ０２ ５
本 ，同时影响 了正 常生 产进 度。因此 ，我们对报废的齿 轮进行 了全面 的失效分 析 ，并通过改进设计和工艺 ，从 而提高产品质量 ，延长使 用寿命 ，降低维修成本 。
分析齿轮常见失效及其维修
分析齿轮常见失效及其维修【摘要】齿轮是机械设备中不可缺少的原件，在机械设备运行的过程中，齿轮常常会出现失效的现象。
笔者通过本文对齿轮失效的原因进行了分析，并根据不同的原因提出了该如何对齿轮进行维修，降低齿轮失效发生的概率，增加企业效益。
【关键词】机械设备；齿轮；失效；维修0.引言齿轮是在机械设备中一种变速传动部件，机械设备不可缺少的部件。
齿轮在运转过程中会出现失效现象，造成设备不能正常运行。
在现代的机械设备中，齿轮的作用越来越大，据不完全统计，齿轮失效占各种机械故障的60%以上。
因此，为了保证机械设备的正常运行，我们要对齿轮的失效原因进行分析，找到正确的维修办法，保证机器的正常运行。
1.齿轮失效的原因1.1齿轮折断轮齿折断的方式有三种，他们分别是过载折断、疲劳折断和随机折断，一般情况下直齿轮轮齿的折断是全齿轮折断，而斜齿轮和锥齿轮轮齿的折断则是局部折断。
1.1.1由于过载而折断一般在齿轮折断的时候，会在他的折断面出现放射状或类似人字的放射区，一般放射区的方向与断裂的方向大致平行，放射中心即贝壳纹疲的断口。
齿轮的过载折断主要是齿轮在短时间内承受的压力超过其本身所承受的的最大压力，超过一定的强度，造成齿轮的折断。
发生过载折断的原因还有很多，比如说齿轮精度过低、齿面过于粗糙、材质有缺陷等。
1.1.2由于疲劳而折断疲劳折断有自己独特的特点，其断口区可分为断裂源区、疲劳扩展区和瞬时折断区，轮齿疲劳的折断主要是由于一个齿轮承受多次重复的压力，尤其是受到弯曲的压力的时候，使得齿轮根部发生变形，超过了其承受的压力，造成齿轮的疲劳折断。
随着压力的不断增加，在齿轮断裂出的裂纹也会随之增大，在一定的程度下，会造成瞬时的折断。
1.1.3随机性折断齿轮轮齿的随机折断与齿轮的疲劳折断有一定的相似性，但是随机折断的断裂处的断口出与疲劳折断有着不同，它的截面存在过高残余应力的位置，轮齿的随机折断的原因一般不是受力作用产生的，而是由于轮齿材料的缺陷，点蚀以及剥落或其他应力在截面处产生的巨大压力，一次造成齿轮的随机折断。
齿轮失效分析及修复
齿轮失效分析及修复齿轮失效分析、措施及修复了解齿轮失效形式，分析齿轮损坏的原因，提出防止齿轮过早失效的措施和齿轮失效后的堆焊修复的工艺方案，对提高齿轮使用年限有现实意义。
一、磨损失效磨损定义为齿轮接触表面材料的损耗，磨损程度可分为正常磨损和破坏性磨损；磨损机理可分为磨粒磨损、刮伤和腐蚀磨损。
理论上齿轮表面有一层连续的相当厚的润滑油膜，两个齿轮金属表面不发生直接接触；但在实际使用中，润滑油膜是不完整的、不连续的，尤其在重载荷和润滑不充分的情况下，齿轮表面的润滑膜仅仅是局部保存。
在显微镜下观察，齿轮表面有许许多多微小的凸出点，齿轮啮合时首先是这些微凸点接触，微凸点承受载荷时很容易把润滑油膜破坏掉，接着较硬的微凸点刻入较软材料中产生粘合，随着齿轮运转，这些粘合点被撕破而碾成磨料，导致了齿轮磨粒磨损。
除了齿轮副上述所产生的磨料，还有来自铸造齿轮箱的砂粒、氧化皮及润滑油里杂志、机加切屑，这些都可能成为磨料。
正常磨损，齿轮表面的微凸点渐渐被磨平，齿轮表面而成光滑貌，它不导致齿轮副失效。
正常磨损一般产生在载荷不大、润滑充分的场合。
破损性磨损常常发生在超载的情况下，齿面发生严峻磨损后，导致渐开线曲面齿廓变形，齿侧间隙增大，齿厚减薄，并将引起冲击和震动，使用寿命下降，末了齿轮传动宣告失效。
在磨粒磨损中，如果存在坚硬的磨料质点，就会在较软的齿面上沿着刮出划痕，发生刮伤磨损，刮伤磨损也进一步加重磨粒磨损的程度。
由于油质问题或使用环境潮湿原因，使得光滑油中含有水或酸，具有侵蚀性的光滑油容易使齿轮表面生锈，导致齿面磨损速度更快，这种情况下便是侵蚀磨损。
从上述可见，提高齿面粗糙度等级、清算外来杂质、对光滑油进行过滤是控制磨粒磨损的有用途径，在设计上进行强度核算确保齿轮不超载，这个是使齿轮不产生破损性磨损的条件。
二、接触疲劳失效接触疲劳也称齿面点蚀，齿轮传动时，节线处一带相互接触并构成紧缩状态，使得节线一带产生了压应力、拉应力和剪应力，齿面每一次接触这些应力感化其上，这些应力随着齿轮滚动有规律轮流地施加在不同的齿面上，对于每一个齿面，都承受脉冲式交变应力，在这个交变应力的循环感化下，节线处发生了疲劳微裂纹，小片金属逐步剥落，就产生了齿面点蚀。
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略机械传动齿轮在生产和制造过程中经常会出现失效问题。
这些问题可能由多种原因引起，如精度不足、损伤和磨损等。
为了确保机械系统的正常运行和延长齿轮寿命，必须及时识别和处理齿轮失效问题。
本文将从问题原因、分类、预防和修复策略等方面进行分析和探讨。
一、机械传动齿轮失效原因1. 精度不足传动装置的精度不足是齿轮失效的主要原因之一。
精度不足包括损失、发生误差、掉齿、压力角等方面的因素。
当齿轮的几何形状和尺寸不符合设计要求时，传动效率会降低，相应地也会导致齿面磨损和失效。
2. 损伤齿轮机械系统在使用过程中，往往受到振动、冲击以及过载的作用。
这些因素对齿轮系统造成损伤是不可避免的。
当机械系统中齿轮遭受损伤时，就可能会造成齿面基本性能的改变和齿面断裂。
3. 磨损机械系统中各个装配部件之间会发生摩擦，在齿距角和压力角的作用下，齿轮表面会发生磨损。
当齿面磨损超过设计限值时，齿面表面会变得凹凸不平，齿根和齿顶之间的距离会减小，导致齿轮失效。
根据失效特点和构造形式，齿轮失效可以分为以下几种类型：1. 压力面掉齿当齿轮传动过程中，应力超过了材料的承载极限时，会导致齿轮齿面发生严重损伤，从而使齿轮齿面掉齿。
一旦出现压力面掉齿，就会导致齿轮系统失效。
2. 齿面疲劳过载和撞击也会导致齿轮疲劳失效。
疲劳是指金属材料在作用周期后，发生微动摩擦，导致表面裂纹和疲劳裂纹，最终导致齿面开裂和脱落。
3. 齿轮脱落如果齿轮装配不当、材料不合格，或齿轮之间的间隙超过了设计限制，则会导致齿轮脱落。
齿轮脱落通常是由于设计和制造过程中的错误或疏忽所导致的。
4. 渐进性损坏随着齿轮使用次数增加，齿面表面磨损会逐渐增加，从而导致齿形变形和齿距角偏差。
这些渐进性损坏因素会导致齿轮的承载能力降低，最终导致齿轮失效。
1. 加强质量监管齿轮失效是由钢材、热处理、齿轮加工等多种因素引起的。
因此，在生产和制造过程中，需要坚持全过程质量控制，从材料、工艺、设备、检测等方面严格控制每个环节。
20CrMnTiH凸轮轴惰齿轮及曲轴齿轮失效分析及应对措施
要为韧窝形貌 （ 如图４ 所示），说明凸轮轴惰齿轮既有
疲劳断齿也有韧性 断齿 。
凸轮轴惰 齿轮和 曲轴齿轮 模数 均为３１ ５ ．７ ，材 料 为 ２ Ｃｒ ｎ ｉ ０ Ｔ Ｈ，技 术 条 件 要 求 为 ：渗 碳 淬 火 ， Ｍ 有 效硬 化层 深Ｄｃ ０５～１ ７ ＝ ．ｌ ． ｍｍ； ２ 带磨 量 为Ｄｃ ０７～ ＝． １
后淬火 （ 淬火油为分级 淬火油 ，油温 １０ ０ Ｔ，打开 两台
理指标超深 的原 因主要为两点 ： （）该炉次产 品加 热时工艺 曲线异常 ，渗 碳主炉 １ 中装 配的氧探头 已经超过 了正常使用期限 ，炉内Ｃ 探测 ｐ
不准 （ 在后续的生产中氧探头已经进 行了更换 ）。
油搅拌 风扇 ）一淬火 后沥油完出炉空冷并清洗烘干 一入
凸轮轴惰齿轮 及曲轴齿轮失效分析及应对措施
东风汽车有限公 司刃量具厂技术开发 部 （ 北十堰 ４ ２ ０ ） 杨 锴 湖 ４ ０ ２
【 摘要ｌ通过光学显微镜、扫描 电镜、洛氏硬度计及维氏硬度 计对失效的２ ｃＭ Ｔ 材质的凸轮轴惰齿轮 ０ｒ ｎｉ Ｈ
和 曲轴 齿轮 分别进 行 了 观 组织 、 表 面断 裂形 貌 、表 面硬度 、心 部硬 度 的 分析 。 结果 表 明 ，失 效 的主要 原 因 微
为热处理过程 中渗碳层深超深及心部硬度超标。在采取措施控制渗碳层深及降低 心部硬度后 ，发动机齿轮 的 服役寿命得 以延 长。
我 厂为 某主 机厂 大 功率 发动 机 供应 相 关齿轮 。一
次发动机在使 用过程 中出现故障 ，经过 服务人 员拆 卸检 查发现 ，发动机 内部的凸轮轴惰齿轮 和 曲轴齿轮断 齿严 重 ，而与之相 配合的高压油泵惰齿轮 和油泵齿轮也遭 殃
齿轮传动的失效分析及改善措施
整体结构并进行强度计算， 挑选出最适合 的方案 ； 接下来就能够根据有 限元与保角映射的方法来计算其齿根的应力 ， 圆角与过渡作用的部分使 用半径 较大的齿根 ， 在对外部齿 轮进行加工 的时候利用 凸头留磨 的滚 刀 方式， 这样会 有效 的减 轻弯 曲应力 ， 强度 随之增加 ， 其次 ， 进行轮 齿 的契 合形 变分析的时候应该将 弹力学也考虑 到其 中， 将齿轮顶 部修缘与齿 面 的喷丸技术 与其抗 疲劳程 度进行增 强 ， 最后 ， 采用 极压强 粘度 的添加 剂
３ ． １优化设 计 最 开始 可以按照行业 的标准 ， 使用 Ｃ Ａ Ｄ或者其他软 件挑选齿轮 的
传动的过程中有以下几个特点： 第一 ， 因为齿轮在传递转动的时候是依 附齿轮 不断推压形成 的 ， 因此轮齿 的受 力方 式是齿 轮受力 ； 第二 ， 轮齿 的 受 力面任何 一个地 方在接触 轮齿 时产 生 的应 力都是 从小到 大 、由无 至 有、 继续从 大至小直至归零 这么一个过 程 ， 其主要受力 方式是弯 曲应 力 ； 第三， 运 行 的过 程 中 ， 节点 的地方 只有 滚动 ， 另外 的齿 面都 是推 动 的方 式， 但是其顶 部较根部 的运行速度 要大很多 。 ２常见 的齿 轮传 动失效形式
会出现很大的弯曲应力，在这个时候齿轮运行时会在交变的应力里， 但 的性能也加强了， 一般挑选冶金好与真空式的精炼钢 ， 由于这类材料的
是若保持—会之后齿 轮就可能会到疲 劳的最高 限度 ， 这样 齿根 圆角的地 方就一定会 因疲 劳导致裂纹 ， 若不 断增加应力循 环 ， 裂纹也会越来 越大 ， 最后的结果就是 齿轮会 因为疲劳最 终破损 。第二 种就是负载 过大折断 ： 运行 的时候齿 轮当经受重大冲击负荷 又或者负 载过大 ， 亦或者是 在安装 时精密度不准使 得一部分 的齿轮受载这都 会使 得过载折损 。 但 是和疲劳 折损 的不 同之 处在 于 ， 负荷太大折 断有不 固定 的断裂位 置 ， 而且有粗 糙 精密度好 ， 相对于其他 的材料来说 氧 、 氮的含量较低 ， 其 强度与 塑性 者 艮 好， 这样也避免各种ｆ 青 况出现的频率过高。 ３ － ３优化加工工艺 进行机 械加工 轮齿的时候 ， 必 须将粗 、 精两种齿 轮分开 ， 必须 先将滚 刀对齿 轮进行粗 切之后 再精滚 ， 其 深度必 须保持一 个百分 比， 这样 才能 够达 到精准度 ， 其 深度 的误 差必须 保持在零 左右 ， 进行 精滚之 后误 差在 的断面 。 零 零三毫米 左右 。其精度必须保 持在九级之上 ， 其粗糙程度 也要按照 如图 １所示 ： 设计 的标准来做。可以在磨齿 后再进行振动 抛光或者 电抛光 ， 来提高 表 面的粗糙 度。 利用齿形修缘 、 齿 面修形 以及 大 圆弧齿根等技术 ， 减轻或 消 除啮合的偏载和干涉， 降低齿根应力集中， 增大齿轮 陛柔度。 对齿形进 行适当的诸如剃齿 、 研齿、 磨齿等修饰 ， 可以提高百分之十五到二十五的 接触极限应力； 对轮齿作纵 向修形， 比如修齿腹， 可以提高齿轮两倍的使 用寿命， 可以减少约五分之一左右的弯曲应力， 还可以降低噪声污染。 当 切齿 刀具的硬度 比工件 的硬度高两到 五倍且有较好 的耐磨 陛及韧 性时 ， 所 呈现 的切削效果 最好 。通 常使用 刮削法 以及 磨削法 加工硬 齿面 的齿 轮， 齿胚需 经过多次切削加工 和热处理 。 图 １轮齿折 断有两种情况 ３ ４ 优化热处理工艺 ２ ． ２齿 面点蚀 通常机械齿轮 的承 载能力 不只 由表面硬度来决 定 ， 它同时还受 着表 齿轮在运行 时接触面在不断产生应力 ， 表面 的金属 有可见 的脱 落情 层向芯部过渡 区域 的剪应 力和剪切强度 比值大小 的影响 ， 该 比值不 能超 况， 这样齿面就会失灵 ， 这也就是 所谓齿面 的点蚀 。 因为齿 轮的节线周 围 过 ０ ． ５ ５ 。处 理齿轮硬化最 好的方法就 是深层渗碳淬 火 ， 它可 以得 到充足 摩擦与应力都 比较 大 ， 所 以一 般节线 的根部 出现点蚀 隋况最多 。进行滚 的硬化层深度、 较小的过渡区域残余拉力以及比较高的芯部硬度。通常 滑运作 的时 候 ， 滚滑 的相 接的两个面进 行运作 的时候 因为摩擦过 大导致 齿面 的含碳量最好控制 在 ｎ ８ ％～ １ ％ 之问， 从齿表 面到 芯部 的硬度梯 度要 裂纹 的出现 ， 齿 轮底部 因为滚滑运 作追越 面 ， 在两个 齿轮相互 滚动 的过 缓和 。经过 回火 和淬火 的渗碳 齿轮其表 面硬 度要达到 ＨＲ Ｃ ５ ８ － ， ６ ２ 之间， 程 中， 追越面中 的裂缝 因为润滑 油导致被迫 渗入裂纹 中 ， 使之越 来越大 ， 要消除齿轮尤其是表层的残余内应力。 进一步推广氮碳共渗等新的加工 因为油液受 到不断的挤压渗 出 ， 所 以裂纹里不会 出现高压油 。齿 轮底部 工艺 ， 通常氮 的渗入 深度不超过 ０ ． ２毫米 ， 不仅 可以产生 压应力 ， 还 可 以 的裂纹在逐渐 扩大之后就会 出现脱 落的现象 ， 也就是点蚀 。 可 以参考 ： 累 硬化表层 。 与单纯渗碳齿轮相 比 ， 采用氮碳共 渗工 艺所加工的齿轮 ， 其强 积故 障数曲线来进一步理解点蚀 的机理 。 度极 限应力 可以提到百分之十 三以上 ， 使用寿命延 长一倍 。在 进行热处 ２ ． ３齿面磨粒磨 损 理加工后 ， 还要做油浴 ＾ 工时效处理 。 在 润滑度达不到要求 的时候或者是 在开式 的传动模式 的时候 ， 灰尘 ３ ． ５优化润滑工 艺 会 到啮合 区域 ， 导致 表面材料 的损耗 ， 这 种情况也 就是轮 齿表处 的磨粒 齿轮 出现磨 损实效的 隋况与润滑分不 开 ， 大 多的低速度 重载的齿轮 损耗 。出现这种情况 的时候 ， 在滑动 的方向与速度上会有平行 的滑痕 。 的触动应力都很高， 因此其齿轮的接触面使用的材料的弹 陛是非常重要 ２ ． ４齿面塑性变形 的。另外， 在进行齿轮契合的过程中， 除切点外其余均为滚滑运动 ， 这一 生 与 Ｅ Ｈ Ｌ （ 弹『 生 流体动力 润滑理论 ） 完 全相符 ， 与传统 Ｍａ ｒ ｔ ｉ ｎ 润 滑理 轮齿表面在低速超重 负荷的情况 中， 因为滑动产生 的摩擦与轮齿 表 特 ｌ 面应力 相结合 ， 轮齿 的材料 将会 出现塑性 流动 ， 这样 的情况也 就是所 谓 论相 比 ， Ｅ ＨＬ最 大 的不 同是齿 轮表层 的局部 弹性 变形量 通常 比按 照刚 的塑性变形 。其方 向平行 与滑动 的方 向 ， 由于滑动 时的摩擦与其方 向的 性边界计算的油膜厚度大出数倍， 所以对油膜的压力分布和形状都有着 节线正好 是相反 的 ，因此 主动轮 的轮齿 的表面 的变形是 出现在齿轮 顶 明显的影响。在设计齿轮的润滑参数时可以参照这个规律， 按照实际情 部， 同时有飞 边 的现 象 ， 而节 线 周 围就会是 沟谷 ， 在 动轮上 是恰 恰相 反 况 选择适用 的润滑油 。
采煤机行走部齿轮故障分析与诊断
设备管理与维修2021翼4(下)扬群策群力、团结协作的团队精神,不只是相关电气维护人员、运行人员的职责与义务,任何人员只要发现就应立即通知当值值长和电气维护人员,为及时成功处置创造有利条件[5]。
为提高检电气维护人员、电气运行人员对环火事件的重视,电厂可制定责任制度与激励制度,将环火故障责任落实到具体工作人员,提高工作人员的责任意识。
对于及时发现环火事件,并采取有效应急措施的工作人员,给予通报表扬和奖金激励,调动工作人员工作热情,确保在第一时间发现环火故障。
(2)电气维护人员对应急情况下的处置方法、流程的熟练掌握是成功处置的关键。
首先,电气维护人员要准备好应急物资。
应将一盒碳刷(25个),刷握、钳型电流表、更换的专用工具放置于班组工具柜内,并告知全体电气维护人员,以便发生突发事件时能带处置物资第一时间赶到现场;其次,处置人员要熟练掌握处置方法、流程。
电气维护人员针对此类突发事件专门开展处置方法与流程的培训,通过故障模拟,使全体电气维护人员反复练习,掌握操作要点。
(3)做到临危不乱、判断清楚、果断处置、默契配合,是成功处置的核心。
在第一时间赶到现场后,首先判断发展程度,然后立即处理。
处理的原则:对打火严重的不要动,立即对刷辫没有烧断、接触的碳刷尽最大可能进行压紧处理。
压紧前先处理刷辫不要靠近手,以防止烫伤。
电气运行值班员应汇报值长并及时按《电气运行规程》有关规定迅速降低发电机无功,并派人就地观察和处理。
根据现场情况,及时安排对刷辫烧断、刷握没有损坏的碳刷进行更换。
随着环火逐渐消失后,开始对损坏的刷握进行更换。
整个处置过程中要求维护与运行通力协作、紧密配合,在较短的时间内处置完毕。
6总结发电机作为发电企业的重要设备,其健康状况直接关系到机组的安全稳定运行。
而发电机碳刷作为导入励磁电流动静结合部分的“咽喉”。
其状态的好坏成为制约发电机稳定运行的瓶颈。
因此在准确分析故障原因的基础上,制定出有针对性的对策并严格执行显得非常迫切。
齿轮失效分析
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.2
3.3
3.4
点蚀 Pitting 初期点蚀 Initial pitting 扩展性点蚀 Progressive pitting 微点蚀 Micropitting 片蚀 Flake pitting 剥落 Spalling 表层压碎 Case crushing
4 齿面耗损的迹象 Indications 4.1 滑动磨损 Sliding wear
伸、扩展。
宽较大，局部温升引起变形。 部位应适当。
点蚀：齿面呈点状的齿面疲劳损伤
1． 早期点蚀：有较小，数量 啮合齿面局部过载，齿形误 提高齿形精度，精心跑合。
不多的麻点。
差，齿面凸凹不平，轴线歪斜
造成偏载。 2． 破坏性点蚀：靠近节线的 齿面接触应力过大，节线附近 提高齿面硬度，降低粗糙度，
齿根表面上，麻点不断扩 滑动速度方向变化，油膜不易 改善润滑。
2 轮齿折断 Tooth breakage
2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.3
过载折断 Overload breakage 脆性断裂 Brittle fracture 韧性断裂 Ductile fracture 半脆性断裂 Semi-brittle fracture 轮齿剪断 Tooth shear 塑 性 变 形 后 折 断 Breakage after plastic
Ⅰ
55
20
25
35
Ⅱ
25
30
Ⅲ
25
20
γ（％）
V<10m/s 20m/s≤V≥10m/s
30
20
35
30
25
20
15
齿轮故障检测总结
齿轮故障检测总结引言齿轮是机械传动系统中常见且重要的元件之一。
在工业生产中，齿轮故障可能会导致机械传动系统的失效，从而影响设备的正常运行。
因此，对齿轮故障进行有效的检测和诊断，对于预防故障和提高设备的可靠性非常重要。
本文将对常见的齿轮故障检测方法进行总结，包括振动分析、声学分析、热红外检测以及油液分析等。
这些方法可以帮助工程师及时发现齿轮故障，并采取相应的措施修复或更换齿轮，以确保机械传动系统的可靠性和安全性。
1. 振动分析振动分析是一种常见且有效的齿轮故障检测方法。
通过监测齿轮系统的振动信号，可以识别出齿轮的故障类型，如齿面磨损、齿面疲劳断裂等。
振动分析通常包括以下步骤：1.采集振动信号：使用振动传感器采集齿轮系统的振动信号。
通常，可以选择在齿轮箱的外部或内部安装振动传感器，以获取不同位置的振动信号。
2.信号预处理：对采集到的振动信号进行预处理，包括去噪处理、滤波处理等。
这些预处理操作可以提高信号的质量和准确性。
3.特征提取：从预处理后的振动信号中提取特征，如频域特征、时域特征等。
这些特征可以用于描述齿轮故障的振动特性。
4.故障诊断：根据提取到的特征，利用故障诊断算法对齿轮的故障类型进行识别和判断。
常见的故障诊断算法包括支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）等。
振动分析方法具有非破坏性、实时性和高灵敏度等优点，可以对齿轮的早期故障进行有效检测，帮助预防严重事故的发生。
2. 声学分析声学分析是一种基于声波信号的齿轮故障检测方法。
通过监测齿轮系统产生的声音信号，可以判断齿轮的状态和故障情况。
常见的声学分析方法包括以下步骤：1.采集声音信号：使用麦克风或声音传感器采集齿轮系统产生的声音信号。
与振动分析类似，声音传感器可以安装在齿轮箱的内部或外部，以获取不同位置的声音信号。
2.信号预处理：对采集到的声音信号进行预处理，包括去噪处理、滤波处理等。
这些预处理操作可以提高信号的质量和准确性。
3.频谱分析：将预处理后的声音信号进行频谱分析，可以得到声音信号的频谱特征。
齿轮传动的失效分析及改善措施
滚 动 的 ，其 它 齿 面 各 接 触 点 都 是 连 滚 带 滑 ，而 齿 顶 部分 的运 行速 度要 远远 大 于齿 根部 分 。
通 常 点 蚀会 先 发 生 于 靠近 节 线 的 齿 根 处 。在 滚 滑 过 程 中 ，互 相 滚 滑 的接 触 表 面 在 滑 动 时 会 由于 摩
不 固定 的 ，并 且 断面 相对 粗糙 。如 图 ｌ 示 ： 所
发 生 一 定 的 塑 性 流 动 ，这 种 现 象就 是齿 面 塑性 变 形 。它 的变 形 方 向 与 滑 动 方 向相 平 行 ， 因为 滑 动 摩 擦 力 以 入 主 动 轮 齿 的 滑 动 方 向 与节 线 是相 背 而
轮 在 工 作 时 受 到 了 严 重 的冲 击 载 荷 或 过 载 作 用 ，
２３ 齿 面磨粒 磨 损 ．
当润 滑 不充分 或 者处于 开式 传动 时 ，会 有外界
灰 尘 杂质 进 入 啮合 区 ，从 而 引起 齿 面 材料 的 损失 ， 这种 现 象就是 齿面 磨粒 磨损 。 当出现齿 面磨 粒磨损 时 ，会在 滑动 速度 方 向产 生平 行的 线道滑痕 。
成 飞 边 ，在 节 线 附近 处 产 生 沟 谷 ，而 从 动 轮 则 与
其相反。
节 线 附近 的 应 力 以及 摩 擦 系 数 都 相 对 较 大 ，因 此
收稿日翔：２ １－１－０ ００ １ ５ 作者简介：陈苗青 （９ ８ １７ 一），女 ，浙江义乌人 ，本科 ，中教一级 ，研究方 向为机械传动。
先 ， 由于 齿 轮 的 传 动 过 程 是 依 靠 齿 面 推 压 来 实 现
的 ，所 以轮 齿 中 总是 齿 面 受 力 ；其 次 ，轮 齿 中齿
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r/min 圆周力： 主动轮上Ft1与v1反向； 从动轮上Ft2与v2同向 径向力： Fr1和Fr2指向各自的轮心
标准斜齿圆柱齿传动的强度计算
一·轮齿上的受力分析：
Fn
Ft(圆周向力)
Fr(径向力) Fa(轴向力)
2018/8/1
精度等级
1.
2.
3.
制造和安装齿轮不可避免地要产生各种误 差，这些误差对齿轮传动带来影响： 影响传动的准确性: 如齿圈径向跳动公差Fr、 公法线 长度变动公差Fw等。（运动精度） 影响传动的平稳性：如齿形公差ff、齿距极 限偏差fpt等。（工作平稳性精度） 影响载荷分布的均匀性：齿向公差F等。 （接触精度）
2018/8/1
调质钢 45、40Cr、30CrMnSi、35SiMn等
锻钢 钢 金属 铸铁 铸钢 渗碳钢 20Cr、 20CrMnTi等 氮化钢 35CrAlA、38CrMoAlA 等 ZG310-570等
HT250、HT200、QT500-5等
非金属：夹布塑胶、尼龙 常用于小功率、精度不高、噪声低的场合
2018/8/1
1.表面淬火 用于中碳钢和度高，耐磨性好，而齿芯的韧性较高，用于轻 微冲击、要求结构紧凑、无须磨齿的场合。 2.渗碳淬火 渗碳钢用于低碳钢和低碳合金钢，表面淬火硬度可 达52-56HRC，齿面的硬度高，耐磨性好，而齿芯的韧性 较高，用于冲击严重、要求结构紧凑的重要齿轮传动。 通常渗碳淬火后要磨齿。 3.调质 用于中碳钢和中碳合金钢。调质后齿面硬度一般 为220260HBS。适用于无结构尺寸要求。
2018/8/1
齿轮传动精度等级的：
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齿轮传动的润滑
一.齿轮传动的润滑方式： 1.开式和半开式齿轮传动：人工定期加润 滑剂。润滑剂：润滑油或润滑脂。 2.闭式齿轮传动：润滑方式由齿轮的圆周 速度大小定。 当速度小于12米/秒，油池润滑 当速度大于12米/秒，喷油润滑
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一、齿轮传动的组成及工作原理：
1.组成：主动轮、从动轮
2.工作原理：齿轮传动是啮合传动，靠主动轮齿和从 动轮齿的相互啮合来传递运动和动力。
二、齿轮传动的特点：
1. 效率高； 2. 结构紧凑； 3. 工作可靠、寿命长； 4. 传动比稳定； 应用范围广。
6. 制造、安装精度要求高，因此 成本高； 7. 不宜传动距离过大的场合。
齿轮性能检测及失效分析
第二组
任务目标
理解汽车齿轮传动的失效形式 了解圆柱齿轮的结构和结构检测 了解齿轮传动的润滑和效率 了解直齿圆柱齿轮的强度校核 掌握汽车齿轮材料应用 直齿圆柱齿轮轮齿的受力分析 能够判断齿轮失效类型并提出防范措施 能够识别汽车齿轮所用材料
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齿轮概述
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4.正火（常化） 正火用于消除内应力，亦适用于机械强度要求不高 的齿轮。 5.渗氮 渗氮后齿面硬度可达60-62HRC，因氮化温度低，轮 齿的变形小，适用于难于磨齿（如内齿轮），又要求齿 面硬度大的场合。
2018/8/1
标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
一. 轮齿的受力分析： 1）作用在齿面上的分布载荷以作用在齿宽中点上的节点处的集中力代替； 2）忽略摩擦力。
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受力大小：Fn分解为
Ft、 Fr
切向力Ft1
2T1 Ft 2 d1
径向力Fr1 Ft1 tg Fr 2
法向力Fn1
其中：
Ft Fn 2 cos
kW
P 1 n1 N mm
T1—小齿轮的扭矩，N•mm; T1 9.55 106
力的方向：
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齿轮传动的失效形式
1.轮齿折断：折断发生在齿根处
1）过载折断（淬火钢和铸铁齿轮常见的失效形式）； Fn 2）疲劳折断。 采取措施： 1）材料及热处理； 2）增大模数； 3）增大齿根圆角半径消除刀痕； 4）喷丸、滚压处理； 5）增大轴及支承刚度。
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2.齿面点蚀：轮齿接触表面在变化的接触应 力作用下，由于疲劳而产生的麻点剥蚀损 伤现象，开始是针尖大小麻点，逐渐扩展 连成片状。点蚀一般首先出现在齿根靠近 节线处，再向其它部位扩展。 形成原因： 轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大； 滑动速度低形成油膜条件差；接触疲劳产 生麻点 。
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4.齿面磨损： 原因：相对滑动；润滑不 良；存在杂质。 措施： 1）加强润滑； 2）开式改闭式传动 5.齿面的塑性变形： 原因：重载，齿面软 措施：提高材料的硬度， 改善润滑
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齿轮材料
一. 常用材料： 齿轮常用材料是各种牌号的中碳钢，中、低 碳合金钢，铸钢和铸铁等。一般多采用锻造 毛坯或轧制钢材， 齿轮尺寸较大或结构复杂且生产批量大时， 可采用铸钢或铸铁。
2018/8/1
采取措施： 提高材料的硬度； 加强润滑，提高油的粘度 3.齿面的胶合：齿面粘连后撕脱 原因： 高速重载；滑动速度大；散热不良；齿面金属熔化粘连后撕脱—— 热胶合 低速重载，由于齿面间油膜破坏，也会出现胶合——冷胶合 采取措施： 1）减小模数，降低齿高（降低滑动系数）； 2）抗胶合能力强的润滑油； 3）两轮采用不同的材料及硬度； 4）提高齿面硬度、降低粗糙度； 5）热平衡计算。
二. 润滑剂的选择：
润滑脂、润滑油
2018/8/1
THANKS!
2018/8/1