齒輪在嚙合過程中,往往在輪齒接觸表面上出現(xiàn)材料摩擦損傷的現(xiàn)象。凡是磨損量不影響齒輪在預(yù)期壽命內(nèi)應(yīng)該具備的功能的磨損,稱為正常磨損。齒輪正常磨損的特征是齒面光亮平滑,沒有宏觀擦傷,各項(xiàng)公差在允許范圍內(nèi)。如果由于齒輪用材不當(dāng),或在接觸面間存在硬質(zhì)顆粒,以及潤滑油供應(yīng)不足或者不清潔,往往引起齒輪的早期磨損,有微小的顆粒分離出來,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,噪音增大。嚴(yán)重磨損的結(jié)果將導(dǎo)致齒輪失效。磨損失效形式可分為:磨粒磨損、腐蝕磨損和齒輪端面沖擊磨損。
1、齒輪磨粒磨損
在齒輪嚙合過程中,若潤滑油供應(yīng)不足或工作齒面上有外來的微小顆粒,則齒面將發(fā)生劇烈的磨粒磨損。齒輪齒面收到磨粒磨損,沿滑道方向,有細(xì)而均勻的條痕,齒面發(fā)暗。磨粒磨損進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果,會(huì)使齒型改變,齒厚變薄,甚至出現(xiàn)“刀片”狀齒尖,嚙合間隙增大,傳動(dòng)時(shí)噪音增大,有時(shí)還由于齒厚過度減薄導(dǎo)致斷齒。
2、腐蝕磨損
腐蝕磨損是以化學(xué)腐蝕作用為主,并伴有機(jī)械磨損的一種損傷形式?;瘜W(xué)腐蝕磨損齒輪的宏觀特征是常呈現(xiàn)有腐蝕抹坑,并在工作齒面上沿滑動(dòng)速度方向呈現(xiàn)出均勻而細(xì)小的墨痕。磨損產(chǎn)物都為紅褐色小片,其中主要成分為三氧化二鐵。
化學(xué)腐蝕磨損是由于潤滑劑中存在污染物或雜質(zhì),與齒輪材料發(fā)生化學(xué)或者化學(xué)反應(yīng)而引起的,同時(shí)腐蝕部分由于嚙合摩擦和潤滑劑的沖刷而脫落,形成化學(xué)腐蝕磨損。
3、齒輪輪齒端面沖擊磨損
齒輪輪次端面沖擊磨損是變速齒輪箱在換擋時(shí),輪齒端面經(jīng)常收到?jīng)_擊載荷而導(dǎo)致齒端面磨損。如果齒輪表面硬度過低,則齒端面容易磨損或打毛,硬化層過淺,則易被壓碎而暴露出心部軟組織,輪齒心部硬度過高或金相組織中碳化物級(jí)別超差,則齒輪尖角處易出現(xiàn)崩裂現(xiàn)象。