1. 齒輪磨損
齒輪在嚙合過程中,往往會在齒輪接觸表面上出現(xiàn)材料摩擦損傷的現(xiàn)象,要是損傷量不影響齒輪在預期壽命內(nèi)應具備的功能的磨損,成為正常磨損。要是齒輪使用不當,或者在接觸面間存在硬質顆粒,及潤滑油供應不足或者清潔不到位,就會引起齒輪的早期磨損,有細小的顆粒分散出來,致使接觸表面發(fā)生尺寸變化,重量損失,并使齒形改變,齒厚變薄,噪聲增大等嚴重磨損,并使齒輪失效。磨損失效形式有磨粒磨損、腐蝕磨損和齒輪斷面沖擊磨損。
2. 齒面膠合和擦傷
齒輪兩嚙合齒面的金屬發(fā)生膠合磨損是在一定壓力下直接接觸的,焊合后有相對運動,金屬從齒面撕落,或從一個齒面向另一個齒面轉移而引起損傷的現(xiàn)象,這是一種比較嚴重的損傷形態(tài)。它通過接觸面局部發(fā)生粘合,導致接觸面上有小顆粒被拉拽出來,這樣反復進行多次運動而使齒面發(fā)生破壞。齒面膠合和擦傷一般發(fā)生在重載或高速的齒輪傳動中,主要是由于潤滑條件不適合而導致齒面間的油膜破裂。
3. 齒面接觸疲勞(點蝕、削落)
齒輪在嚙合過程中,既有相對滾動,也有相對滑動。這兩種力的作用使齒輪表面層深處產(chǎn)生脈動循環(huán)變化的作用力,在作用力下會產(chǎn)生微觀的疲勞裂紋。潤滑油進入裂紋后,在嚙合過程中將裂紋封閉和擠壓,潤滑油在高壓下促使疲勞裂紋蔓延和擴展,就將齒表面的金屬微粒剝落,會形成許多麻點(凹坑),這種破壞方式就是“點蝕”如果表面的疲勞裂紋擴展得較深、較遠,將許許多多麻點連接起來,造成大塊金屬脫落,這種現(xiàn)象就成為“剝落”。剝落和點蝕形成的機理相同,無本質區(qū)別,只是程度不同而已。
4. 彎曲疲勞和斷齒
對于齒輪的彎曲疲勞,診斷的重點在裂紋擴展期。齒輪彎曲疲勞斷口的特征有明顯的三個區(qū)域:裂紋源區(qū)、疲勞裂紋擴展區(qū)和最終瞬斷區(qū)。齒輪承受載荷,如同懸梁臂,其根部受到脈動循環(huán)的彎曲應力作用,當這種周期性的應力過高時,就會在根部產(chǎn)生裂紋,并逐步擴展。當剩余部分無法承擔外載荷時,就會發(fā)生斷齒。在齒輪工作中,由于嚴重的沖擊和過載接觸線上的過分的偏載以及材質不勻都會引起斷齒。常見的斷齒形式有整個齒輪沿輪跟的彎曲疲勞斷裂、齒輪局部斷裂和齒輪出現(xiàn)裂紋等。