Formas comuns de falha de engrenagem e medidas preventivas

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1. Os modos de falha das engrenagens

Existem muitos tipos de engrenagens com diferentes utilizações. No processo real de produção e aplicação, os modos de falha das engrenagens também são diversos. A falha da engrenagem geralmente ocorre na superfície do dente e raramente ocorre em outras partes. De acordo com as razões para a falha da engrenagem durante a operação, os modos de falha comuns das engrenagens podem ser analisados, exceto dentes da engrenagem quebrados, superfície do dente colada, fadiga da superfície do dente, corrosão e superfície do dente. Desgaste, deformação plástica, etc.

1.1 Quebra de engrenagem

A quebra dos dentes da engrenagem é uma forma muito perigosa de falha final. De acordo com diferentes causas, é dividido em quebra por sobrecarga, quebra por fadiga e quebra aleatória.

1.1.1 Fratura por sobrecarga

Quando a superfície do dente é submetida a uma carga de impacto excessiva, a tensão do dente da engrenagem excede sua tensão limite e ocorre fratura por sobrecarga, que geralmente é uma sobrecarga de curto prazo. Quando o dente da engrenagem quebra devido à sobrecarga, a seção transversal tem uma área de radiação radial ou de espinha de peixe, a direção da radiação é aproximadamente paralela à direção de propagação da trinca, o centro de radiação é a fonte da fratura e a superfície da fratura mostra a linha de fadiga do padrão do casco, e a engrenagem de ferro fundido é propensa a fratura por sobrecarga.

1.1.2 Fratura por fadiga

Sob a ação do carregamento cíclico, a tensão de flexão na raiz do dente é maior e a tensão é concentrada. Quando o limite de fadiga é excedido, a fratura por fadiga tende a ocorrer no filete da raiz do dente. À medida que o tempo de trabalho e o número de ciclos aumentam, múltiplas vezes Ação repetida, as trincas gradualmente se expandem e se aprofundam, levando eventualmente à fratura por fadiga dos dentes da engrenagem. Existem muitos fatores que causam a quebra dos dentes da engrenagem devido à fadiga, como materiais inadequados da engrenagem, baixa precisão de usinagem, pequenos filetes de transição na raiz do dente e estimativa insuficiente da carga real durante o projeto.

1.1.3 Fratura aleatória

Quando o material da engrenagem está defeituoso e descascado para formar uma concentração excessiva de tensão local na fratura, isso causará uma fratura aleatória. A forma da fratura é semelhante à fratura por fadiga geral. Essa falha é na verdade uma falha secundária.

1.2 Colagem da superfície do dente

Na transmissão de alta velocidade e serviço pesado, o óleo lubrificante é destruído devido ao aumento da temperatura da área de engrenamento, de modo que os dois metais da superfície do dente entram em contato direto e se unem. À medida que a superfície do dente desliza relativamente, o metal mais macio da superfície do dente é arrancado ao longo da direção de deslizamento para formar ranhuras. Este fenômeno está colando. De acordo com as suas diferentes características e motivos, a colagem pode ser dividida em quatro tipos: colagem leve, colagem média, colagem destrutiva e colagem parcial. A colagem das superfícies dos dentes causará forte desgaste e calor, resultando em transmissão instável e resultando em sucata de engrenagens.

1.3 corrosão na superfície do dente

Quando a engrenagem está funcionando, a tensão de contato gerada em qualquer ponto da superfície engrenada muda de acordo com o ciclo de pulsação. Quando a tensão de contato da superfície do dente excede a tensão limite de contato do material, a camada superficial da superfície do dente produzirá finas trincas e trincas por fadiga. A expansão da camada superficial de partículas metálicas se desprende e forma alguns pequenos buracos, comumente conhecidos como pitting pits. A corrosão por picada reduzirá a área de rolamento da superfície do dente, causará choque e ruído e quebrará os dentes da engrenagem em casos graves. Quando a área de corrosão excede a altura do dente e a largura do dente é de 60%, novas peças devem ser substituídas.

1.4 Desgaste da superfície dentária

Existem dois tipos de desgaste da superfície dentária: (1), desgaste abrasivo causado por partículas duras (como limalha de ferro, areia, etc.) que entram entre as superfícies dentárias; (2) devido ao atrito mútuo das superfícies dos dentes Após o desgaste excessivo, uma grande quantidade de material na superfície de trabalho é desgastada e a forma do perfil do dente é danificada, o que muitas vezes leva a ruídos e vibrações graves e, em última análise, leva à falha na transmissão. Portanto, o desgaste da superfície do dente de engrenagens importantes não deve exceder 10% da espessura original do dente. Geralmente, o desgaste da superfície do dente da engrenagem não deve exceder 20% -30% da espessura do dente, dependendo da finalidade do equipamento. Se exceder o padrão, deverá ser substituído.