當齒輪繼續(xù)運轉(zhuǎn)時,由于兩齒輪的相對滑動,在齒輪表面撕成溝紋,這種現(xiàn)象就稱為齒面膠合,簡稱膠合。在高速重載的齒輪傳動中,往往因溫度升高,潤滑油的油膜被破壞,接觸齒面產(chǎn)生很高的瞬時溫度,同時在很高的壓力下,情況嚴重時齒面接觸處的金屬局部黏結(jié)在一起,出現(xiàn)齒面膠合后將產(chǎn)生強烈磨損。齒面膠合按程度可劃分為以下幾類: 輕微膠合
/ o% H( o& l6 a( c+ j8 k當在齒頂或齒根表面出現(xiàn)輕微膠合線(齒面劃痕)時,稱為輕微膠合。用低倍顯微鏡放大觀察,發(fā)現(xiàn)齒面上有許多小的熔焊粘著痕跡區(qū),并沿滑動速度方向撕裂。一般在新齒輪運轉(zhuǎn)初期,或在潤滑不充分狀態(tài)下起動時容易出現(xiàn)這種損傷。只要經(jīng)過一段時間跑合后,嚙合齒面形成了較好的潤滑狀態(tài)時,輕微膠合就會停止。
+ f: E+ x: a& T6 D這種損傷可能是由于運轉(zhuǎn)初期相嚙合齒面的潤滑條件與工作情況不甚協(xié)調(diào),但材質(zhì)條件較好而造成的;也可能是由于輕微干涉引起的。
! g' M& W3 Z7 C& _, z4 g控制起動過程中的載荷和保持良好的潤滑條件,可避免產(chǎn)生輕微膠合。如輕微干涉引起的損傷,則應及時排除產(chǎn)生干涉的起因。 中等膠合, `, c8 S# x& @$ i3 y" V5 [
中等膠合經(jīng)常出現(xiàn)在輪齒的齒頂和齒根表面上,齒面上垂直于線的膠合線(齒面劃痕)連成一片,但不遍及全齒面,同時膠合線較細較淺。
$ }# k, U$ V4 ~6 ]齒輪輪齒嚙合處的局部溫度過高而導致潤滑油膜破裂是產(chǎn)生這種損傷的主要原因。7 Z: B' @9 S: J/ d* V
降低供油溫度以降低齒輪本體溫度,換有極壓添加劑的潤滑油,在接觸齒面涂敷固體潤滑劑,利用珩齒降低表面粗糙度等,均有利于造成良好的潤滑條件,達到防止出現(xiàn)這種損傷的目的。在可能的條件下,適當降低載荷和速度,也可減輕或避免這種損傷。 破壞性膠合
1 Y k2 ? D& U7 I [破壞性膠合在齒面上的膠合線(齒面劃痕)較深,沿齒面滑動方向有明顯的材料移失痕跡,幾乎連成一片。由于齒面上金屬大量撕脫,工作節(jié)線明顯地暴露出來,正常的齒廓被破壞,振動和噪聲增大,齒輪報廢。
/ t# j8 f* J/ `5 M破壞性膠合的產(chǎn)生是因為齒面載荷過大,滑動速度高,潤滑不充分,齒面局部接觸溫度過高的結(jié)果。
/ U+ Z* C) r# S! p這種膠合狀態(tài)危害性極大,有時會突然發(fā)生,所以一定要事先防范。防范的方法是,改善潤滑條件,使用極壓添加劑的潤滑油,降低齒面壓力和滑動速度。 局部膠合9 |6 r" g' l+ e/ o+ J: d7 S1 H7 H
在形貌上與中等膠合有相似之處,但僅集中發(fā)生在相接觸齒面的局部區(qū)域上,并不沿相接觸的全部齒面延伸、擴展。
$ y/ V4 \: n- S: R- q. r局部膠合通常是由于載荷集中造成的。載荷集中可能是設(shè)計不當引起的,也可能是制造誤差、安裝誤差、外載荷偏斜或齒面不均勻冷卻形成的。在鼓形齒中,當鼓形量過大時,在凸起部分也會形成載荷集中而引起局部膠合。齒輪熱膨脹不均勻也會形成凸起效應而導致載荷集中,尤其齒寬較大時,齒輪中部比兩端溫升高、熱膨脹量大,這種損傷形式易于出現(xiàn)。
1 \9 w, x9 {/ o0 }/ R可通過消除局部載荷集中來避免發(fā)生局部膠合。齒輪箱體孔中心線的形位公差和齒輪齒向誤差應選擇適當。高速齒輪應注意沿嚙合區(qū)寬度散熱均勻,冷卻油量和供油部位要適當。鼓形齒的鼓形量也不能選得過大。 ! z( E* C1 y7 r+ L4 u
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