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螺旋伞齿轮表面接触疲劳失效

2020-11-30 来源：作者：浏览次数：7174

螺旋伞齿轮表面接触疲劳失效：
      齿轮轮齿表面在高接触应力反复作用下，引起局部金属剥落而造成损坏,属于接触疲劳失效。其损坏形式有麻点剥落浅层剥落和硬化剥落三种。
麻点疲劳剥落(点蚀)形式及其损伤机理
      齿轮在接触应力作用下，工作表面呈现痘斑、片状的疲劳损伤，称为麻点疲劳剥落。麻点疲劳剥落又分为初始麻点(非扩展性的)疲劳剥落和破坏性麻点(扩展性的)疲劳剥落。初始麻点是由于齿面存在微小加工误差表面不平、接触不均匀，齿轮在正常工作载荷作用下，使表面局部产生了高出材料疲劳极限的应力,经过一段循环次数后所产生的疲劳剥落，形成的深度小于0, 1mm，直径小于1mm的细小麻点。破坏性麻点是在接触应力较大、较深的情况下，在初始麻点中产生的次生裂纹，发展成为剥落面积较大、较深的剥落坑,其麻点深度一般约小于0.4mm。
  螺旋伞齿轮齿面在滚动带滑动的接触过程中，因表面凹凸不平，表面摩擦力较大，在受挤压时，表面部分被压平，形成小的表面折叠，其尖端处产生应力集中，在反复切应力的作用下产生局部塑性变形而导致裂纹形成。在有润滑的情况下，由于毛细管作用，使润滑油进入裂缝，当齿轮运动时,高压油挤人裂缝,形成油楔。在油楔压力的反复交变冲击作用下，裂纹进一步扩展，同时在裂缝顶端受到垂直弯曲应力作用，类似悬臂梁，最终将此块折断，形成麻点剥落。
      因此，麻点剥落是从表面产生裂纹，因油楔高压力作用而引起的浅层剥落。从外力和材料性能比较来看，可能有两种情况。一是均质材料(调质处理)，但因表面摩擦力大，使最大综合切应力T海大曲线的表面切应力值高，所以裂纹从表面产生。二是表面的切应力虽然不大，但因材料表面某种原因(脱碳、表面湿度高等)，使表面层软化，因而剪切强度低于最大综合切应力丁最大，也可能从表面产生塑性变形而形成裂纹。

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