5齒面疲勞現(xiàn)象 Surface fatigue phenomena
由于力的反復作用在表面和次表面產生應力而導致的材料損傷,其特征為齒面金屬材料的移失在齒面上形成一些凹坑。
這類損傷屬疲勞損傷,不是磨損。
5.1點蝕 pitting
滾動接觸或滾動與滑動混合接觸的齒面疲勞現(xiàn)象。損傷面的顆粒脫落使齒面呈散布麻點狀。
表示齒面一個蝕坑如何在齒面里層發(fā)展的一輪齒橫截面。
放大倍數(shù):1000
5.1.1初期點蝕 initial pitting
齒面上的小蝕坑很淺,一般起因于凹凸不平接觸。通常隨著點蝕的作用,凸出部分被消除后,齒面載荷便重新分布,點蝕不再進一步發(fā)生(即點蝕受到抑制)。輪齒初期點蝕見于齒輪運轉的初期階段,甚至在低于額定載荷下跑合后,早期也會出現(xiàn)。
大齒輪齒面的初期點蝕。點蝕密度最大區(qū)與表面載荷最高區(qū)相一致。
5.1.2擴展性點蝕 progressive pitting
在齒輪的整個壽命期間,這種點蝕以一種有加快趨勢的速度連續(xù)擴展,有時會有一些間斷的抑制,但隨后點蝕又進一步發(fā)展。
調質齒輪有效齒面上的擴展性點蝕。
最大蝕坑在齒面上節(jié)曲面附近,較小的蝕坑在下齒面。
在下齒面,滑動運動的分量和滾動運動的分量方向相反,所以它們的速度相對增大。
5.1.3微點蝕 micropitting
油膜相對于重載很薄的潤滑條件下運轉的齒輪副工作齒面的損傷。損傷面放大后可見密密麻麻成片的微小蝕微小裂紋。
表面硬化小齒輪有效齒面上的微點蝕。
在此例中,由于齒形偏差和螺旋線偏差的影響,微點蝕在整個齒面上呈不規(guī)則分布。
滑動方向↑或↓
在低放大倍數(shù)顯微鏡下齒面的微點蝕。
放大倍數(shù):15
滑動方向←或→
在高放大倍數(shù)顯微鏡下齒面的微點蝕。
放大倍數(shù):1000
均勻分布于表面滲碳小齒輪輪齒下齒面的高密度微小蝕坑。
5.2片蝕 flake pitting
齒面損傷的一種形式。其特征是齒面材料有較大面積的碎片脫落,使齒面出現(xiàn)形似倒三角的深度大致相同的淺坑。
輪齒有較大鼓形量的直齒大齒輪有效齒面上的片蝕。
這種調質齒輪因嚴重過載而出現(xiàn)損傷。
5.3剝落 spalling
術語剝落有時也可用來代替術語片蝕(6.2),但剝落特別用來表示脫落的碎片厚于齒面硬化層且形狀不規(guī)則的類似于片蝕的損傷。
剝落是一種擴展性微點蝕,當蝕坑聚結并形成覆蓋齒面一較大面積的不規(guī)則凹坑時,就發(fā)生剝落。
氮化小齒輪幾個輪齒上最大負載區(qū)域的剝落。
5.4表層壓碎 case crushing
由于裂紋通常在表層與心部的過渡區(qū)延伸,致使大塊表層材料碎片逐漸脫落。 這是一種嚴重的剝落形式。
表面硬化弧齒錐齒輪大輪工作齒面的表層壓碎。在輪齒上可看到大量的與小齒輪齒面接觸線方向一致的裂紋。一齒面上有大量材料脫落,形成一大的凹坑。 |