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齿轮剥落失效的产生不仅与齿面下的剪应力分布有关,还与有效硬化层深、硬度梯度等因素有关。齿轮的有效硬化层深对于过渡区常常难以涵盖,而各类硬齿面齿轮的剥落往往都与过渡区有关,实践表明有效硬化层深剥落的zui大特点就是疲劳裂纹在硬化层与心部的过渡区产生,形成的剥落坑较深且面积大。通常情况下增加有效硬化层深有利于提高齿轮承载能力,防止疲劳剥落失效。然而过大的硬化层深会使工艺难度加大、工艺周期增长、畸变增加等诸多问题,造成齿轮生产成本和能源消耗增加。合理的有效硬化层深设计是既要-过渡区有足够的强度防止深层剥落,又不过度设计。
表面硬化齿轮的有效硬化层深与齿轮的强度、-性等性能密切相关,是-齿轮承载能力充分发挥的关键。齿轮啮合过程中齿面接触时在局部产生的表面压应力称为接触应力,也叫赫兹应力。齿面承载能力与赫兹接触应力有关,由公式可知,接触应力的大小取决于外加载荷和齿面当量曲率半径的倒数。当zui大接触应力相同时,当量曲率半径越大所需有效硬化层深就越大。
在减速机齿轮传动过程中,对于齿面的磨损是不可避免的,齿面磨损还包括粘着磨损、磨粒磨损、擦伤、腐蚀磨损。对于粘着磨损来说主要是指润滑,如果润滑油层完整且厚度相当厚,那么金属之间的接触就会减小,也就不会发生磨损。
如果油膜温度和压力相同,那么油的粘度越高,磨损越小,在低速、重载、---温度等情况下,油膜可能会发生破坏情况,这种情况下,磨损发生在除了节圆的大部分轮齿面上。可以通过提高齿面硬度、降低齿面粗糙度,增加油的粘度来-这种磨损。
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