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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
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美國McMASTER-CARR的齒輪材質(zhì)及失效形式
2019-7-25 閱讀(1668)
McMASTER-CARR成立于1901年,，是美國工業(yè)品分銷商之一,，擁有超過555,000種產(chǎn)品，包含機械傳動件,、緊固件,、密封件、管件接頭,、電子元器件,、流體控制、壓力控制及其它五金配件,，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空,、化工、食品,、醫(yī)療等各個行業(yè),。公司總部設(shè)立在埃爾姆赫斯特（伊利諾斯州），并在羅賓斯維爾（新澤西）,、圣菲斯普林斯（加利福尼亞）,、亞特蘭大（喬治亞）、克利夫蘭（俄亥俄）設(shè)有分公司,。
齒輪是指輪緣上有齒輪連續(xù)嚙合傳遞運動和動力的機械元件,。齒輪在傳動中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。19世紀(jì)末,，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的機床與刀具的相繼出現(xiàn),，隨著生產(chǎn)的發(fā)展,，齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。
美國McMASTER-CARR的齒輪材料
制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼,、淬火鋼,、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強度比鍛鋼稍低,，常用于尺寸較大的齒輪,；灰鑄鐵的機械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動中,；球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪 ,；塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配對的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪,。
未來齒輪正向重載,、高速、高精度和率等方向發(fā)展,，并力求尺寸小,、重量輕、壽命長和經(jīng)濟可靠,。
而齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進一步研究輪齒損傷的機理,，這是建立可靠的強度計算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力,，延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ),；發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形；研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝,； 研究齒輪的彈性變形,、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進行輪齒修形,，以改善齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,，并在滿載時增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力,。
摩擦、潤滑理論和潤滑技術(shù)是 齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作,，研究彈性流體動壓潤滑理論,，推廣采用合成潤滑油和在油中適當(dāng)?shù)丶尤霕O壓添加劑，不僅可提高齒面的承載能力,，而且也能提高傳動效率,。
類型
按傳動比分：
定傳動比 —— 圓形齒輪機構(gòu)(圓柱、圓錐）
變傳動比 —— 非圓齒輪機好構(gòu)（橢圓齒輪）
按輪軸相對位置分
平面齒輪機構(gòu),、直齒圓柱齒輪傳動,、外嚙合齒輪傳動,、內(nèi)嚙合齒輪傳動、齒輪齒條傳動,、斜齒圓柱齒輪傳動,、人字齒輪傳動、空間齒輪機構(gòu),、圓錐齒輪傳動,、交錯軸斜齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動
按工藝分
錐形齒輪,、毛坯半制品齒輪,、螺旋齒輪、內(nèi)齒輪,、直齒輪,、蝸輪蝸桿
美國McMASTER-CARR的齒輪失效形式
1、齒面磨損
對于開式齒輪傳動或含有不清潔的潤滑油的閉式齒輪傳動,，由于嚙合齒面間的相對滑動,，使一些較硬的磨粒進入了摩擦表面，從而使齒廓改變,，側(cè)隙加大,，以至于齒輪過度減薄導(dǎo)致齒斷。一般情況下,，只有在潤滑油中夾雜磨粒時,，才會在運行中引起齒面磨粒磨損。
2,、齒面膠合
對于高速重載的齒輪傳動中,，因齒面間的摩擦力較大，相對速度大,，致使嚙合區(qū)溫度過高,，一旦潤滑條件不良，齒面間的油膜便會消失,，使得兩輪齒的金屬表面直接接觸,，從而發(fā)生相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒面繼續(xù)相對運動時,，較硬的齒面將較軟的齒面上的部分材料沿滑動方向撕下而形成溝紋,。
3、疲勞點蝕
相互嚙合的兩輪齒接觸時,，齒面間的作用力和反作用力使兩工作表面上產(chǎn)生接觸應(yīng)力,，由于嚙合點的位置是變化的，且齒輪做的是周期性的運動,，所以接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的,。齒面長時間在這種交變接觸應(yīng)力作用下,，在齒面的刀痕處會出現(xiàn)小的裂紋，隨著時間的推移,，這種裂紋逐漸在表層橫向擴展,，裂紋形成環(huán)狀后，使輪齒的表面產(chǎn)生微小面積的剝落而形成一些疲勞淺坑,。
4,、輪齒折斷
在運行工程中承受載荷的齒輪，如同懸臂梁,，其根部受到脈沖的周期性應(yīng)力超過齒輪材料的疲勞極*,，會在根部產(chǎn)生裂紋，并逐步擴展,，當(dāng)剩余部分無法承受傳動載荷時就會發(fā)生斷齒現(xiàn)象,。齒輪由于工作中嚴(yán)重的沖擊、偏載以及材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒,。
5,、齒面塑性變形
在沖擊載荷或重載下，齒面易產(chǎn)生局部的塑性變形,，從而使?jié)u開線齒廓的曲面發(fā)生變形,。
