輪齒折斷和疲勞折斷是齒輪失效的兩種主要形式,它們在發生原因、特征表現以及對設備的影響等方面存在顯著的區別;
一、發生原因
1、輪齒折斷:
主要由過載引起,當齒輪受到的載荷超過其彎曲強度時,輪齒可能發生折斷,這可能是由于設計不當、材料強度不足、熱處理不達標或偶然性的峰值載荷沖擊等原因導致的;
2、疲勞折斷:
疲勞折斷是在長時間交變應力的作用下,輪齒根部產生疲勞裂紋并逐漸擴展,導致輪齒斷裂的過程,這種疲勞裂紋通常起源于齒根圓角處,因為這里是彎曲應力較大的地方;
疲勞折斷的原因包括傳動系統中的動載荷、輪齒接觸不好、齒根圓角半徑過小、齒根表面粗糙度過高、材料中的夾雜物、熱處理產生的微裂紋以及磨削燒灼傷等有害殘余應力;
二、特征表現
1、輪齒折斷:
折斷面通常為粗糙的新斷面,因為是在一次或幾次嚴重過載下突然發生的;
有時可能伴隨多個輪齒的連續損傷,特別是在過載情況下;
2、疲勞折斷:
疲勞折斷的斷口具有明顯的特征,通常分為疲勞擴展區和瞬時折斷區,疲勞擴展區表面較光滑,可以看到由疲勞源開始的“貝殼紋”狀疲勞擴展跡線,瞬時折斷區則表面粗糙,參差不齊;
疲勞折斷是一個漸進的過程,裂紋在長時間內逐漸擴展導致輪齒斷裂;
三、對設備的影響
1、輪齒折斷:
通常會立即導致齒輪傳動失效,影響設備的正常運行;
如果折斷發生在關鍵部件上,可能導致整個設備停機或損壞;
2、疲勞折斷:
疲勞折斷是一個相對緩慢的過程,但在裂紋擴展到一定程度后,輪齒的斷裂也會導致傳動失效;
與輪齒折斷相比,疲勞折斷更難以預測和防范,因為它是在長時間內逐漸積累的損傷;
綜上所述,輪齒折斷和疲勞折斷在發生原因、特征表現以及對設備的影響等方面都存在明顯的區別,在實際應用中,應根據具體情況采取相應的措施來預防和減少這兩種失效形式的發生。