5.5轮齿的失效形式与材料选择(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

减速机 5.5轮齿的失效形式与材料选择 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 1.轮齿折断 定义 指齿轮的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。 后果 轮齿折断无法工作。 失效的工作环境 开式、闭式传动中均可能发生。 引起的原因 在载荷反复作用下，齿根弯曲应力超过允许限度时，发生疲劳折断；用脆性材料制成的齿轮，因短时过载、冲击发生突然折断。 防止或延缓失效的对策 限制齿根危险载面上的弯曲应力，选用合适的齿轮参数和几何尺寸；降低齿根处的应力集中；强化处理（如喷丸、碾压）和良好的热处理工艺。 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 2.塑性变形 定义 在过大的载荷下，较软的轮齿齿面因材料发生塑性变形，使齿面失去正确的齿形。 后果 齿廓失去准确形状，使传动不平稳、噪音、冲击增大、甚至无法工作。 失效的工作环境 开式、闭式传动中均可能发生 引起原因 在较大的载荷和摩擦力的作用下发生 防止或延缓失效的对策 提高齿面硬度和采用黏度较高的润滑油 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 3.磨粒磨损 定义 在啮合传动过程中，轮齿接触表面上的材料发生摩擦损耗的现象。 后果 齿廓失去准确形状，使传动不平稳、噪音、冲击增大、甚至无法工作。 失效的工作环境 主要发生在开式传动中，润滑油不洁的闭式传动中也可能发生。 引起原因 灰尘、金属屑等杂物进入齿面。 防止或延缓失效的对策 注意润滑油的洁净、提高润滑油黏度、加入适宜的添加剂；选用合适的齿轮参数及几何尺寸、材质、精度和表面粗糙度。对开式传动采用适当的防护装置、选用合适的润滑剂。 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 4.胶合 定义 在高速、重载传动中，齿轮工作齿面发生金属表面直接接触并互相粘连，较软齿面上的金属被撕下来形成伤痕的现象。 后果 齿廓失去准确形状，使传动不平稳、噪音、冲击增大、甚至无法工作。 失效的工作环境 高速重载或润滑不良的低速重载传动中。 引起原因 齿面局部温升过高，润滑失效；润滑不良。 防止或延缓失效的对策 高速重载传动中应进行抗胶合承载能力计算，限制齿面温度；保证良好的润滑，采用适宜的添加剂；降低表面粗糙度。 一、轮齿的失效形式 5.5轮齿的失效形式与材料选择 二、轮齿常用的材料 对齿轮材料的要求 齿面有足够的硬度和耐磨性，轮齿心部有较强韧性，以承受冲击载荷和变载荷。 常用的齿轮材料 各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢、铸铁等 当齿轮直径在400～600mm范围内时，可采用铸钢 低速齿轮可采用灰铸铁 5.5轮齿的失效形式与材料选择 $