传动系统中齿轮的常见失效形态和诊断(3)

诊断：齿面胶合一般分为热胶合与冷胶合。高速重载传动时，由于压力大、速度高，使得啮合处瞬时温度过高，致使齿面金属粘连撕脱，此为热胶合。低速重载传动时，由于齿面间油膜直接被过大的接触压力压溃而产生胶合，此为冷胶合。
对策：为避免齿面胶合，应进行抗胶合承载能力校核。通常的，可以通过减小模数、提高齿面硬度、降低接触粗糙度、采用齿廓修形等进行改善。

图4 齿面胶合
失效形态5：塑性变形
表现：轮齿永久变形。当突然过载，较大的冲击载荷可能会引起轮齿偏移；当载荷过大将油膜破坏时，摩擦力加剧，齿面接触应力大于材料的抗剪强度，齿面材料沿摩擦力方向进行流动，发生变形。
影响：轮齿的塑性变形破坏了齿轮正确的啮合位置及啮合轮廓，严重时，变形的金属充满顶隙，引起剧烈振动，甚至发生断裂。
诊断： 一般发生在软齿面、低速重载的传动中。主动轮形成凹沟，从动轮形成凸棱。
对策：通常的，可通过提高齿面硬度和润滑油黏度进行改善。

图5 塑性变形
综上，在设计齿轮时，可以根据齿轮分类和常见的失效形式对轮齿强度进行校核：