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輪齒工作時,前面嚙合處在交變接觸應(yīng)力的多次反復(fù)作用下,在靠近節(jié)線的齒面上會產(chǎn)生若干小裂紋。隨著裂紋的擴展,將導致小塊金屬剝落,這種現(xiàn)象稱為齒面點蝕。齒面點蝕的繼續(xù)擴展會影響傳動的平穩(wěn)性,并產(chǎn)生振動和噪聲,導致齒輪不能正常工作。點蝕是潤滑良好的閉式齒輪傳動常見的失效形式。提高齒面硬度和降低表面粗糙度值,均可提高齒面的抗點蝕能力、開式齒輪傳動,由于齒面磨損較快,不出現(xiàn)點蝕。
齒面塑性變形
硬度較低的軟齒面齒輪,在低速重載時,由于齒面壓力過大,在摩擦力作用下,齒面金屬產(chǎn)生塑性流動而失去原來的齒形。提高齒面硬度和采用黏度較高的潤滑油,均有助于防止或減輕齒面塑性變形。
齒面磨損
輪齒嚙合時,由于相對滑動,特別是外界硬質(zhì)微粒進入嚙合工作面之間時,會導致輪齒表面磨損。齒面逐漸磨損后,齒面將失去正確的齒形,嚴重時導致輪齒過薄而折斷,齒面磨損是開式齒輪傳動的主要失效形式。為了減少磨損,重要的齒輪傳動應(yīng)采用閉式傳動,并注意潤滑。
雖然大多數(shù)磨損數(shù)據(jù)并不直接適用于齒輪應(yīng)用,但通過圓盤、環(huán)-塊或盤-銷磨損數(shù)據(jù)仍可以對可能的 備選材料進行比較分級。在熱塑性合成材料相對于 鋼和其他金屬(鋁、銅等)方面,以及熱塑性合成 材料在室溫和高溫方面,已經(jīng)得到了大量的圓盤實驗數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可用于篩選齒輪原型的潛在備選 材料。未填充的Nylon6/6的磨損系數(shù)200是用于確定某種合成材料是否具有合格磨損率的基準。大于200的磨損系數(shù)表明材料具有不可接受的高磨損率,因此不適用于大多數(shù)齒輪應(yīng)用。低于200的磨損系數(shù)表明它是一種潛在可行的齒輪材料。
當澆口放在輪輻上時,z好采用多個澆口,均勻分 布在齒輪上。當使用單一澆口時,塑料必須繞中央 芯棒流動。這會在芯棒附近形成一條細小的熔合 線,之后塑性流動前沿會離開中心位置。這種流動 形式會在齒輪相對澆口一側(cè)的徑向上形成高度的纖 維定向。
在使用多個澆口的情況下,流動模式更加不規(guī)則。 液流從澆口呈輻射狀向四周流動,在流動前沿匯合 處會形成三條熔接線。在熔接線位置,纖維的取向 傾向于與流動前沿平行。在齒輪中,這會導致纖維 在熔接線處呈徑向分布,而在齒輪其余部位隨機分 布。這會沿熔接線形成低收縮區(qū)域。熔接線與齒輪 其余部位之間纖維取向的差異要比單一澆口齒輪的 更小,因此這種齒輪精度更高。