连接全球买家与优质供应商
云
技术知识

齿轮联轴器齿面点蚀后,不对中的补偿会变成冲击

作者:云获客 来源: 技术分享 5 次浏览

齿轮联轴器靠鼓形齿面的相对滑动来补偿不对中。齿面点蚀破坏连续接触后,滑动变成断续撞击,补偿动作就带有冲击。

齿轮联轴器齿面点蚀后,不对中的补偿会变成冲击

齿轮联轴器的外齿通常做成沿齿长方向微微鼓起的鼓形齿,套在内齿圈里。两轴有偏移或角偏差时,鼓形齿沿内齿齿面滑动,同时在齿长方向改变接触位置,从而把不对中变成齿面之间的相对运动,而不是把弯矩硬传到轴上。这个补偿能平稳进行,前提是齿面连续、光滑,滑动始终贴着同一条曲面。

点蚀是接触疲劳的结果。齿面在反复的挤压和滑动下,次表层产生裂纹,裂纹通到表面后金属呈小片脱落,留下麻点。麻点初期很小,周围齿面仍然完整,油脂里能看到细碎的金属屑。联轴器这时往往还能传递转矩,不对中的补偿也还在进行,只是滑动路径上已经有了坑。

坑怎样把滑动变成冲击

鼓形齿补偿不对中时,接触点要沿齿长方向来回移动。齿面光滑时,这种移动是连续的滑动,力的变化比较缓和。齿面上出现蚀坑后,接触点移到坑边会突然失去支撑,再爬上坑的另一侧又突然恢复支撑。每一次越过蚀坑,转矩和径向力都跳动一次,滑动就变成一串小的撞击。

不对中越大,接触点沿齿长扫过的距离越长,单位时间内越过的蚀坑越多,撞击越密。原来由齿面滑动吸收的角度偏差,现在要以冲击的形式传到轴承和机座上。振动里会增加与转速和齿数相关的高频成分,联轴器外壳的手感从均匀的嗡嗡变成发硬的颤。

蚀坑还会把鼓形齿原来的曲面破坏掉。鼓形的作用是让接触落在齿的中部附近,并允许接触点平滑移动。曲面被坑打断以后,接触容易停在坑的边缘,局部应力更高,点蚀加速扩展,坑连成片。发展到这一步,齿侧间隙也变大,反向时先有空程,空程走完又是一次撞击。

点蚀和缺油磨伤不是一种形貌

缺油造成的是黏着和擦伤,齿面被撕出沿滑动方向的沟,材料转移到配对齿上,颜色发蓝或发褐,损坏来得快。点蚀发生时油脂往往还在,蚀坑是一个个凹坑,坑外的齿面仍可看到原来的加工痕迹。补偿变成冲击,指的是点蚀已经破坏连续曲面之后的现象;齿面如果是被撕毛的,原因要按缺油去查,不要都叫成点蚀。

只有不对中、还没有点蚀时,齿面是一条偏移的抛光带,抛光带偏向齿的一端,温升和磨损都有,但滑动仍然连续,没有跨越坑边的撞击。抛光带只说明接触位置偏了,曲面还在。点蚀之后抛光带被麻点打断,振动性质才从平稳的摩擦变成冲击。

齿断裂或键松动的冲击通常一转一次,声音更重,联轴器外齿上能找到裂纹或键槽敲打的亮印。点蚀引起的冲击更碎,与多颗齿相继越过蚀坑对应,外齿没有整齿折断。把转速降到可以盘车的程度,用手转动能感到均匀的小台阶,而不是某一角度特别大的一下。

润滑脂里的磨屑形态也有帮助。点蚀的屑是小片,齿面坑的边缘较陡。黏着磨损的屑是撕裂下来的丝和块,齿面发毛。不对中但未点蚀时,油脂发黑主要是抛光下来的细粉,齿面没有坑。只换油脂不修齿面,蚀坑还在,补偿时的冲击不会消失。

点蚀已经连片的齿轮联轴器,不宜再靠加大油脂量来维持。鼓形曲面已经被破坏,油脂只能减轻后续磨损,不能恢复连续滑动。应更换轮齿副,并复查两轴的偏移和角偏差。不对中若不减小,新齿仍会在同一侧反复滑动,点蚀还会出现,补偿又会重新变成冲击。

装配时齿面接触应落在鼓形齿的中部,两端都不该先压亮。接触已经靠到一端,说明不对中或制造的鼓形不对,这时即使还没有麻点,也是点蚀的前奏。等到麻点出现再处理,滑动就已经开始带冲击。所以冲击是点蚀之后的表现,而点蚀的根子常常是补偿行程太大或齿面接触应力过高。两轴残余偏移越大,鼓形齿每转滑过的距离越长,坑边受到的冲击次数越多,齿面会从麻点很快连成剥落带。把偏移减小后,新齿的滑动行程变短,同样的转矩下就不容易再把补偿变成冲击。蚀坑若只集中在齿长的一端,说明接触点长期停在鼓形齿的这一端,不对中方向是固定的;蚀坑沿齿长均匀分布,则是接触点在整个补偿行程里来回扫过。