四柱液压机齿轮传动的失效形式

在四柱液压机变频节能优势，积极推广改造方案以来对液压机械都提倡绿色设计，对各部件做了稍许的改动，把能耗降到了最低，在节能方面尤为显著。然而，在齿轮传动装置上并未加以改动，使得装置出现了失效形式，这其中要怎样改进呢？小编一一为你讲解。

 就齿轮传动装置形式来说，有开式、半开式及闭式之分；就使用情况来说有低速、高速及轻载、重载之别；就齿轮材料的性能及热处理工艺的不同，轮齿有较脆（如经整体淬火、齿面硬度较高的钢齿轮或铸铁齿轮）或较韧（如经调质、常化的优质钢材及合金钢齿轮），齿面有较硬（轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC，并称为硬齿面齿轮）或较软（轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC，并称为软齿面齿轮）的差别等。 这就是齿轮传动的基本信息，然而对于出现的不同的失效形式，是什么原因呢？一般地说，齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，而轮齿的失效形式又是多种多样的，这里只就较为常见的轮齿折断和工作面磨损、点蚀,胶合及塑性变形等原因。

 1、轮齿折断的因素

轮齿折断有多种形式，四柱液压机在正常情况下，主要是齿根弯曲疲劳折断，因为在轮齿受载时，齿根处产生的弯曲应力最大，再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用，当轮齿重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断。 此外，在轮齿受到突然过载时，也可能出现过载折断或剪断；在轮齿受到严重磨损后齿厚过分减薄时，也会在正常载荷作用下发生折断。 在斜齿圆柱齿轮（简称斜齿轮）传动中，轮齿工作面上的接触线为一斜线（参看），液压机轮齿受载后，如有载荷集中时，就会发生局部折断。若制造或安装不良或轴的弯曲变形过大，轮齿局部受载过大时，即使是直齿圆柱齿轮（简称直齿轮），也会发生局部折断。

为了提高齿轮的抗折断能力，液压机可采取下列措施：

1）用增加齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；

2）增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；

3）采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；

4）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。从相对意义上说，也就是靠近节线处的齿根面抵抗点蚀的能力最差（即接触疲劳强度最。提高齿轮材料的硬度，可以增强齿轮抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀，延长齿轮的工作寿命。并且在合理的限度内，润滑油的粘度越高，上述效果也愈好。因为当齿面上出现疲劳裂纹后，润滑油就会侵入裂纹，而且粘度愈低的油，愈易侵入裂纹。润滑油侵入裂纹后，在轮齿啮合时，就有可能在裂纹内受到挤胀，从而加快裂纹的扩展，这是不利之处。所以对速度不高的齿轮传动，以用粘度高一点的油来润滑为宜；对速度较高的齿轮传动（如圆周速度v >12m/s），要用喷油润滑（同时还起散热的作用），此时只宜用粘度低的油。

2、工作面磨损、点蚀的原因

在这方面的磨损无法避免，但开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，也很少出现点蚀。

3、 胶合及塑性变形

塑性变形属于轮齿永久变形一大类的失效形式，它是由于在过大的应力作用下，轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。塑性变形一般发生在硬度低的齿轮上；但在重载作用下，液压机硬度高的齿轮上也会出现。 塑性变形又分为滚压塑变和锤击塑变。滚压塑变是由于啮合轮齿的相互滚压与滑动而引起的材料塑性流动所形成的。由于材料的塑性流 动方向和齿面上所受的摩擦力方向一致，所以在主动轮的轮齿上沿相对滑动速度为零的节线处被碾出沟槽,而在从动轮的轮齿上则在节线处被挤出脊棱。这种现象称为滚压塑变。锤击塑变则是伴有过大的冲击而产生的塑性变形，它的特征是在齿面上出现浅的沟槽，且沟槽的取向与啮合轮齿的接触线相一致。 提高轮齿齿面硬度，采用液压机高粘度的或加有极压添加剂的润滑油均有助于减缓或防止轮齿产生塑性变形。