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齒輪傳動之齒面點(diǎn)蝕
輪齒受載時,其齒面嚙合處產(chǎn)生按脈動循環(huán)的接觸應(yīng)力a在a的反復(fù)作用下,輪齒的表面或次表面將出現(xiàn)微小的疲勞裂紋,疲勞裂紋擴(kuò)展的結(jié)果,使齒面金屬脫落而形成麻點(diǎn)狀小坑,稱為齒面疲勞點(diǎn)蝕,簡稱點(diǎn)蝕(圖5-28)。
齒面產(chǎn)生點(diǎn)蝕后,齒廓遭到破壞,使傳動性能惡化,振動和噪聲增大。點(diǎn)蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線附近的翅根表面上。其原因是:1)輪齒在節(jié)線附近嚙合時,同時嚙合的齒對少(直齒輪傳動僅一對齒嚙合),表面接觸應(yīng)力大;2)輪齒在節(jié)線處嚙合時,齒面滑動速度較小且速度方向有變化,齒面間不易形成油膜,摩擦力大。故點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線附近的齒根表面上,然后向其他部分?jǐn)U展。
軟齒面(齒面硬度小于等于350 HBS)的閉式齒輪傳動常發(fā)生齒面點(diǎn)蝕。當(dāng)載荷不大時,由于工作初期輪齒表面接觸不良造成局部應(yīng)力過高而出現(xiàn)小麻點(diǎn)。但經(jīng)過一段時間的跑合后,接觸狀態(tài)趨于均勻,麻點(diǎn)不再擴(kuò)展甚至消失,這種點(diǎn)蝕稱為早起點(diǎn)蝕。若在足夠大的在和作用下,則點(diǎn)蝕不斷擴(kuò)展而成為破壞性點(diǎn)蝕。此時,往往產(chǎn)生振動和噪聲,導(dǎo)致輪齒失效。
硬齒面(吃面硬度大于等于350 HBS)的齒輪傳動,其接觸疲勞強(qiáng)度高,一般不易出現(xiàn)點(diǎn)蝕。但一旦出現(xiàn)點(diǎn)蝕,由于齒面硬而不易跑合,由由于材料的脆性大,點(diǎn)蝕坑邊緣不易被輾平反而繼續(xù)碎裂成破壞性點(diǎn)蝕。
在開式齒輪傳動中,由于灰砂、金屬削末等的影響,齒面磨損較快,表面或次表面上產(chǎn)生的很薄的疲勞裂紋會被迅速磨掉,而不致發(fā)展為點(diǎn)蝕。
提高齒面硬度和潤滑油的粘度,采用合理的變位系數(shù),降低齒面粗糙度值,均可提高輪齒抗疲勞點(diǎn)蝕的能力。
為了防止齒面過早產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕,在強(qiáng)度計算時,應(yīng)使齒面節(jié)線處的接觸應(yīng)力a小于或等于許用接觸應(yīng)力a,即*
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