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5點(diǎn)蝕損傷計(jì)算要求和安全系統
5.1概述
當齧合輪齒齒面接觸應力超過疲勞極限時,齒面的金屬顆粒會脫落,出現凹坑;随著(zhe)應用場合的不同,允許點蝕的尺寸和數量的程度是在很大的範圍内變(biàn)化的。在一些場合允許擴展性點蝕存在,另一些場合不允許點蝕的出現。下面說明在普通的工作條件下,給出早期點蝕和破壞性點蝕的區别準則,給出允許和不允許點蝕種類的區别。
5.2允許和不允許的點蝕
一般認爲點蝕的總面積呈線性或擴展性的增加是不允許的。由於(yú)初期點蝕能使齒輪的承載面積增大,點蝕發生速度逐漸減小(遞減性點蝕)或停止(停止性點蝕),這樣的點蝕是允許的。如果對允許的點蝕有争議,将用下面的方法確(què)定。
在沒有改變工作條件下,随著(zhe)時間的增長,産生線性或擴展性點蝕是不允許的,應對所有輪齒的有效總面積進行損傷評估。對於(yú)軟齒面齒輪應考慮新發展點蝕的數量和尺寸大小;硬齒面齒輪常常僅在一個或幾個輪齒齒面上産生點蝕,這時應對産生點蝕的輪齒進行重點的評估。
如果要求做定量的鑒定,作決定性試驗時,應對(duì)具有特别危險的可疑輪齒(chǐ)做上标記。
在特殊的情況時,首先可考慮把磨損碎屑的總重量作爲粗略的評估。但是在關鍵性的情況下,齒(chǐ)面狀态的檢驗應當(dāng)至少進行三次;第一次檢驗,應當(dāng)至少加載循環106次之後。根據上一次檢驗的結果,決定再工作運轉的時間,然後進行下一次的檢驗。
當由於(yú)點蝕引起的損壞會導緻人身事故或其他嚴重事故時,應當不允許有點蝕。在調質鋼調質或滲碳淬火齒(chǐ)輪的齒(chǐ)根附近有1mm的點蝕坑可能成爲引起齒(chǐ)輪斷裂的裂紋源;因此,即使一個點蝕坑也是不允許的(例如,在航空齒(chǐ)輪傳動裝置中)。
對於(yú)透平齒輪應考慮上述類似的因素。通常,這些齒輪在長期工作時間内(1010~1011循環次數),要求既不産(chǎn)生點蝕也不發生嚴重磨損,否則會引起不允許的振動和過大的動載荷。在計算中要适當增大安全系數,隻允許低的失效概率。
相反,對於(yú)一些工業上的用低硬度鋼制造的低速大模數齒輪(例如模數25mm)可允許在100%的齒面上産生點蝕,他能在額定功率下安全運轉10~20年。個别的點蝕坑的直徑可達到20mm,深0.8mm。在最初工作的2~3年中産生的“破壞性”點蝕,通常會逐漸減少,齒面變(biàn)光滑和工作硬化使齒面的布氏硬度增加50%,甚至更高,在這種情況下,可選用比較低的安全系數(某些場合可小於(yú)1)和高的齒面損傷概率。但是,對於(yú)防止輪齒斷裂的安全系數應選用大的安全系數。
接觸(chù)強度的最小安全系數應當是1.0(關於(yú)推薦的接觸(chù)強度安全系數SH及其最小值見GB/T 10062.1)。
最小的安全系數的值建議由制造商和用戶(hù)協議確(què)定。 |