課題5-齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)

1．了解漸開(kāi)線齒輪的失效形式。2．熟悉齒輪傳動(dòng)的維護(hù)和保養(yǎng)。3．了解齒輪傳動(dòng)的常見(jiàn)故障及排除。4．了解蝸桿傳動(dòng)的失效形式。5．熟悉蝸桿傳動(dòng)的常見(jiàn)故障。6．熟悉蝸桿傳動(dòng)的維護(hù)和修復(fù)。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)一、漸開(kāi)線齒輪的失效形式齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，若輪齒發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，則齒輪失去了正常的工作能力，稱為失效。齒輪傳動(dòng)的失效，主要是輪齒的失效。常見(jiàn)的齒輪失效形式有齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、齒面塑變和輪齒折斷等。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)1．齒面點(diǎn)蝕齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩輪齒在理論上是線接觸，而由于彈性變形的原因，實(shí)際上是很小的面接觸，表面卻產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力。接觸應(yīng)力按一定規(guī)律變化，當(dāng)循環(huán)次數(shù)超過(guò)某一限度時(shí)，輪齒表面會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，裂紋逐漸擴(kuò)展，使表層上的小塊金屬剝落，形成麻點(diǎn)和斑坑，這種現(xiàn)象稱為齒面的疲勞點(diǎn)蝕，如圖5-5-1所示。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)圖5-5-1齒面點(diǎn)蝕課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)防止點(diǎn)蝕主要措施有：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選用齒輪參數(shù)，選擇合適的材料及提高齒面硬度，減小表面粗糙度值，選用黏度高的潤(rùn)滑油并采用適當(dāng)?shù)奶砑觿?，以提高輪齒抗點(diǎn)蝕的能力。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)2．齒面磨損齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，接觸的兩齒面產(chǎn)生一定的相對(duì)滑動(dòng)，也即產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，使齒面發(fā)生磨損。對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，潤(rùn)滑條件不好，又有硬質(zhì)顆粒等雜物落入輪齒的工作表面，會(huì)加劇齒面磨損，所以齒面磨損是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式，如圖5-5-2所示。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)減少齒面磨損的主要措施有：提高齒面硬度，減小表面粗糙度值，采用合適的材料組合，改善潤(rùn)滑條件和工作條件（如采用閉式傳動(dòng)）等措施。圖5-5-2齒面磨損課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)3．齒面膠合在壓力較大的情況下，齒輪輪齒齒面上的潤(rùn)滑油被擠走，兩齒面金屬直接接觸，局部產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，致使兩齒面發(fā)生粘連。隨著齒面的相對(duì)滑動(dòng)，較軟齒面的表面金屬會(huì)被熔焊在另一輪齒的齒面上形成溝痕，這種現(xiàn)象稱為齒面膠合，如圖5-5-3所示。對(duì)于高速和低速重載的齒輪傳動(dòng)，易發(fā)生齒面膠合。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)防止齒面膠合的方法有：選用特殊的高黏度潤(rùn)滑油或者在油中加入抗膠合的添加劑，選用不同的材料使兩輪不易粘連，提高齒面硬度，降低表面粗糙度值，改進(jìn)冷卻條件等措施。圖5-5-3齒面膠合課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)4．齒面塑變當(dāng)齒輪的齒面較軟時(shí)，在重載情況下，可能使表層金屬沿著摩擦力方向發(fā)生局部塑性流動(dòng)，出現(xiàn)塑性變形，如圖5-5-4所示。防止塑性變形的主要措施有：提高齒面硬度，采用黏度大的潤(rùn)滑油，盡量避免頻繁啟動(dòng)和過(guò)載。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)圖5-5-4齒面塑變課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)5．輪齒折斷輪齒在傳遞動(dòng)力時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁，齒輪的齒根處受力最大，在齒根部位容易發(fā)生輪齒折斷，如圖5-5-5所示。圖5-5-5輪齒折斷課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)防止輪齒折斷的主要措施有：選擇適當(dāng)模數(shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方法，減少齒根應(yīng)力集中，齒根圓角不宜過(guò)小，應(yīng)有一定要求的表面粗糙度，使齒根危險(xiǎn)截面處的彎曲應(yīng)力最大值不超過(guò)許用應(yīng)力值。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)二、齒輪傳動(dòng)的維護(hù)與修復(fù)1．齒輪傳動(dòng)的維護(hù)（1）及時(shí)清除齒輪嚙合工作面的污染物，保持齒輪清潔。（2）正確選用齒輪的潤(rùn)滑油（脂），按規(guī)定及時(shí)檢查油質(zhì)，定期換油。（3）保持齒輪工作在正常的潤(rùn)滑狀態(tài)。（4）經(jīng)常檢查齒輪傳動(dòng)嚙合狀況，保證齒輪處于正常的傳動(dòng)狀態(tài)。（5）禁止超速、超載運(yùn)行。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)2．齒輪傳動(dòng)的修復(fù)（1）齒輪磨損嚴(yán)重或輪齒斷裂時(shí)，應(yīng)更換新的齒輪。（2）如果是小齒輪與大齒輪嚙合，一般小齒輪比大齒輪磨損嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)更換小齒輪，以免加速大齒輪磨損。（3）大模數(shù)、低轉(zhuǎn)速的齒輪，個(gè)別輪齒斷裂時(shí)，可用鑲齒法修復(fù)。（4）大型齒輪輪齒磨損嚴(yán)重時(shí)，采用更換輪緣法修復(fù)，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。（5）錐齒輪因輪齒磨損或調(diào)整墊圈磨損而造成齒側(cè)間隙增大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)齒輪修復(fù)的具體情況，可參考表5-5-1。表5-5-1齒輪修復(fù)方法課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)三、蝸桿傳動(dòng)的失效形式蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸桿螺旋部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒的強(qiáng)度，所以失效常發(fā)生在蝸輪輪齒上。蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式有蝸輪齒面膠合、點(diǎn)蝕及磨損，具體現(xiàn)象可參照齒輪的相應(yīng)失效形式。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)四、蝸桿傳動(dòng)的維護(hù)與修復(fù)1．蝸桿傳動(dòng)的維護(hù)（1）潤(rùn)滑由于蝸桿傳動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量較大，所以要求工作時(shí)有良好的潤(rùn)滑條件，潤(rùn)滑的主要目的在于減少磨損與散熱，以提高蝸桿傳動(dòng)的效率，防止膠合及減少磨損。蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式主要有油池潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)（2）散熱蝸桿傳動(dòng)摩擦大，傳動(dòng)效率較低，所以工作時(shí)發(fā)熱量大。為了提高散熱能力，可采用下面的措施：如在箱體外壁增加散熱片；在蝸桿軸端安裝風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)；在箱體油池內(nèi)裝蛇形水管冷卻；采用壓力噴油冷卻等。蝸桿傳動(dòng)的冷卻方式如圖5-5-6所示。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)圖5-5-6蝸桿傳動(dòng)的冷卻方式a）風(fēng)扇冷卻b）蛇形水管冷卻c）壓力噴油冷卻課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)2．蝸桿傳動(dòng)的修復(fù)（1）一般傳動(dòng)的蝸桿蝸輪磨損或劃傷后，要更換新的。（2）大型蝸輪磨損或劃傷后，為了節(jié)省材料，一般采用更換輪緣法修復(fù)（車去磨損輪緣，再壓裝一個(gè)新的輪緣）。（3）分度用的蝸桿機(jī)構(gòu)（又稱分度蝸輪副）傳動(dòng)精度要求很高，修理工作復(fù)雜、精細(xì)，一般采用精滾齒后剃齒或珩磨法進(jìn)行修復(fù)。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)五、技能訓(xùn)練——齒輪的修理1．齒輪嚴(yán)重磨損或輪齒斷裂時(shí)，一般都應(yīng)更換新的齒輪。2．對(duì)于大模數(shù)齒輪或一些傳動(dòng)精度要求不高的齒輪，當(dāng)輪齒局部損壞時(shí)，可采用焊補(bǔ)法或鑲齒法修復(fù)。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)圖5-5-7崩齒缺陷圖5-5-8堆焊方法圖5-5-9修復(fù)后的齒形（1）焊補(bǔ)法（堆焊法）修復(fù)（以齒輪崩齒修復(fù)為例，如圖5-5-7所示）課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)（2）鑲齒法修復(fù)的一般步驟圖5-5-10鑲齒法a）焊接固定b）螺釘固定課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)3．采用更換輪緣修復(fù)法，如圖5-5-11所示。（1）將損壞的齒輪輪齒車掉。（2）按原齒輪外圓和車掉輪齒后的直徑配制一個(gè)新的輪緣。（3）將新制輪緣壓入齒坯，用焊接、鉚接或螺釘固定的方法將新的輪緣固定。（4）在加工齒輪的機(jī)床上按技術(shù)要求加工出新的輪齒。課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)圖5-5-11更換輪緣修復(fù)法a）焊接固定b）鉚接固定課題5齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)故障及維護(hù)思