齒輪在工作時,其工作齒面上的接觸應(yīng)力是隨時間而變化的脈動循環(huán)應(yīng)力,當齒面接觸應(yīng)力超過材料的接觸極限應(yīng)力時,減速機的齒面表層會產(chǎn)生細微的疲勞裂紋,裂紋的擴展使表層金屬微粒剝落下來,而形成一些小坑俗稱點蝕,點蝕會使減速機齒面減少承載面積引起沖擊和噪音,嚴重時齒輪會折斷,根據(jù)損壞程度不同,點蝕可分為初始點蝕、破壞性點蝕。
一般初始點蝕問題在齒輪磨合過程中,可以自行矯正或是擴展性的,一般不致構(gòu)成破壞,而破壞性點蝕及表面剝落一旦出現(xiàn),繼續(xù)使用齒輪,點蝕區(qū)和剝落區(qū)不斷擴大,可能導致齒面破壞,齒輪運轉(zhuǎn)不平穩(wěn),減速機的振動加劇,傳動噪聲增大,當減速機的損壞達到一定程度時,可能會導致齒輪折斷,特別是關(guān)鍵性齒輪的損壞,會造成整個傳動系統(tǒng)或機械部件損壞的嚴重后果。
對損壞齒輪的修復(fù),尤其是對早期損壞的齒輪進行失效分析,正確判定齒輪損壞的類型和破損程度,找出產(chǎn)生損壞的原因,提出并采取有效的預(yù)防措施,可以預(yù)防齒輪類似損壞事故的重復(fù)發(fā)生,以提高齒輪的使用壽命,保證設(shè)備的正常運行。齒輪疲勞點蝕損壞的預(yù)防具體可分為三個階段:設(shè)計期、制造期、使用期。
設(shè)計期預(yù)防:齒輪輪齒相互嚙合傳動過程中,齒輪的接觸疲勞表面作滾動或滑動復(fù)合摩擦時,在交變接觸應(yīng)力的作用下,表面金屬會形成疲勞斷裂。對于齒輪來講,通常齒輪的彎曲疲勞和齒面接觸疲勞兩種失效形式占多數(shù),齒面接觸疲勞的計算主要是了解接觸應(yīng)力的大小,是判斷正常設(shè)計情況下,齒面是否可能發(fā)生接觸疲勞失效的理論依據(jù),齒輪表面和次表面金屬可能受拉伸、壓縮和剪切應(yīng)力。接觸面間以純滾動方式運動,沒有滑動現(xiàn)象,類似于齒輪節(jié)線出的嚙合狀態(tài)。