高精度内齿轮通过齿和齿的啮合起作用
作者：作者 20 4月 2022

高精度内齿轮通过齿和齿的啮合起作用

齿轮传动的工作原理是齿与齿的啮合，而齿轮齿是齿轮中直接参与工作的一部分，因此齿轮的失效主要发生在齿轮齿上。主要失效模式有齿轮齿断裂、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形等。

1. 齿轮齿断裂

齿轮齿断裂通常有两种情况：一种是反复弯曲应力和应力集中引起的疲劳断裂;另一种是过载断裂引起的突然严重过载或冲击载荷。特别是由脆性材料（铸铁，淬硬钢等）制成的齿轮更容易断牙。两种骨折都始于处于拉伸应力下的牙齿一侧。增加牙根过渡圆角的半径，改善材料的力学性能，降低表面粗糙度以降低应力集中，并加强牙根（如喷丸强化，滚动挤压）等。抗断裂性。

2. 牙齿表面点蚀

当齿轮齿工作时，在前啮合处交替接触应力的反复作用下，在俯仰线附近的齿面上会产生几个小裂纹。随着裂缝的增长，它会导致小块金属剥落，这种现象称为侧翼点蚀。齿面上点蚀的持续膨胀会影响传动的平滑度，并产生振动和噪音，从而导致齿轮不能正常工作。点蚀是润滑良好的闭式齿轮传动装置中常见的失效形式。增加牙齿表面的硬度，降低表面粗糙度值，可以提高牙齿表面的抗点蚀性。开式齿轮传动，由于齿面磨损快，没有点蚀。

3. 牙齿表面磨损

当齿轮齿啮合时，齿轮齿的表面会由于相对滑动而磨损，特别是当外部硬颗粒进入啮合工作面之间时。齿面逐渐磨损后，齿面会失去正确的齿形，严重的情况下，齿轮齿会太薄而断裂。齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。为了减少磨损，重要齿轮传动应采用闭式传动，注意润滑。

4. 牙齿表面胶合

在高速重载齿轮传动中，齿面间压力大，温度升高，润滑效果差。当瞬时温度过高时，两个齿面会部分熔化，金属会相互粘附。当两个齿面相对彼此移动时，当粘附区域被撕裂时，沿滑动方向在齿面上形成带状或大面积的疤痕。低速重载传动不易形成油膜，虽然摩擦热不大，但也可能发生冷胶。使用粘度高或抗胶性能好的润滑油，降低表面粗糙度，形成良好的润滑条件;增加牙齿表面的硬度等，可以增强牙齿表面的防胶能力。

5.牙齿表面塑性变形

用于柔软的牙齿表面齿轮硬度低，当低速重载下齿面压力过大时，在摩擦作用下，齿面金属产生塑性流动，失去原有的齿形。增加牙齿表面的硬度和使用粘度较高的润滑油可以帮助防止或减少牙齿表面的塑性变形。