齒輪鏈輪損傷的影響因素很多,包括選材、設(shè)計計算、加工、熱處理、安裝調(diào)試、潤滑和使用維護等。齒輪鏈輪使用過程中的斷齒常由細微裂紋逐步擴展而成。根據(jù)裂紋擴展的情況和斷齒原因,斷齒可分為過載折斷(包括沖擊折斷)、疲勞折斷以及隨機斷裂等。隨機斷裂的原因通常是材料缺陷,點蝕、剝落或其他應(yīng)力集中造成的局部應(yīng)力過大,或較大的硬質(zhì)異物落入嚙合區(qū)引起。
過載折斷總是由于作用在輪齒上的應(yīng)力超過其極限應(yīng)力,導(dǎo)致裂紋迅速擴展,常見的原因有突然沖擊超載、軸承損壞、軸彎曲或較大硬物擠入嚙合區(qū)等。斷齒斷口有呈放射狀花樣的裂紋擴展區(qū),有時斷口處有平整的塑性變形,斷口副??善春?。仔細檢查可看到材質(zhì)的缺陷,齒面精度太差,輪齒根部未作精細處理等。在設(shè)計中應(yīng)采取必要的措施,充分考慮預(yù)防過載因素。安裝時防止箱體變形,防止硬質(zhì)異物進入箱體內(nèi)等等。
疲勞折斷發(fā)生的根本原因是輪齒在過高的交變應(yīng)力重復(fù)作用下,從危險截面(如齒根)的疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴展,使輪齒剩余截面上的應(yīng)力超過其極限應(yīng)力,造成瞬時折斷。在疲勞折斷的發(fā)源處,是貝狀紋擴展的出發(fā)點并向外輻射。產(chǎn)生的原因是設(shè)計載荷估計不足,材料選用不當(dāng),齒輪鏈輪精度過低,熱處理裂紋,磨削ss,齒根應(yīng)力集中等等。故在設(shè)計時要充分考慮傳動的動載荷譜,優(yōu)選齒輪鏈輪參數(shù),正確選用材料和齒輪鏈輪精度,充分保證加工精度xc應(yīng)力集中集中因素等等