
齿轮传动中振动异常的原因分析
在齿轮传动系统中,即使润滑情况良好,也会出现一种常见的失效形式,即疲劳磨损导致的齿面点蚀。当齿轮受到力的作用时,齿面会产生接触应力,这种应力的脉动循环会引发一系列细微变化。在齿轮运行过程中,轮齿在接触应力的持续作用下,会在齿面表层形成细小的疲劳裂纹。随着时间的推移,这些裂纹会不断扩大,最终导致金属碎屑从齿面上脱落,形成点状小坑。这种点蚀现象会齿廓表面的完整性,引发异常的振动和噪音,使齿轮无法正常运行。
点蚀通常出现在接近节线位置的齿根表面。这是因为当轮齿在啮合过程中靠近节线处时,滑动速度方向会发生变化,这使得油膜难以形成。在节线附近啮合时,啮合的齿数相对较少,对于直齿轮通常只有一对齿接触,因此齿面接触应力相对较大,更容易在此区域出现点蚀。
对于硬齿面齿轮,虽然通常不会出现非扩大性点蚀,但一旦发生点蚀,就很容易出现扩张现象。特别是对于那些经过表面淬火和渗碳淬火的钢制齿轮,齿面疲劳裂纹往往出现在淬火硬层与软芯部交界处。随着裂纹的扩展,齿面会出现大面积的金属掉落,与点蚀表面特征不同,这种掉落的坑面积和深度都较大,这种现象被称为剥落。
