齿轮 轮齿的磨损和损伤 第1部分：术语和特性

GB/T3481.1—202X/ISO10825-11齿轮轮齿的磨损和损伤第1部分：术语和特性和描述，可以帮助用户更好地判断失效模式并评估其相对于原始状态的变化或失效程齿轮许多问题的解决方案需要专家进行详细的调查和分析，它超出了本文件的本文件仅界定了旨在帮助识别和记录运行一段时间后齿轮的形貌和状况的术语。所描述的各种状relatedtogeometry）注：GB/T3374.1—20101)齿轮术语和定义第1部分：几何学定义（ISO轮失效没有单一的定义，因为齿轮是否失效取决于具体的应用注：“齿轮失效”一词是主观的，也导致了某些不一致的认知。例如，如果某人观察到轮齿具有明亮的镜面外观，GB/T3481.1—202X/ISO108252为降低一种失效模式的风险而做的改动有时可能会恶化或产生其他失效模式或意想不到的后果。式的潜在原因的更多讨论，以及尽量减少发生这些表1将齿轮常见的齿轮失效模式分为六类。每个类别列出了首选术语，并将以前的或其他场合常用名称则列为非首选术语。表2列出了有助于区分失效模接3磨损描述了没有任何疲劳裂纹迹象时由于材料的去除导致的轮齿表面的变化。它可能伴随着材料GB/T3481.1—202X/ISO108254GB/T3481.1—202X/ISO108255GB/T3481.1—202X/ISO108256在制造或装配过程中也可能出现擦伤，并且这种擦伤可以发生在任何方向属碎片、氧化皮、锈蚀物、砂粒或研磨粉）而导致材料的GB/T3481.1—202X/ISO10825-17注：对角线是一道划痕，是一道由硬质颗粒切削而成的磨料磨损沟槽，显颗粒或表面微凸体与相啮合的齿面划擦时称为根据严重程度，磨料磨损可分为轻度、中度GB/T3481.1—202X/ISO108258面上可以看到一些加工痕迹，则将其归类为轻度磨料磨损。GB/T3481.1—202X/ISO1082595.5胶合齿面胶合是由于啮合齿面焊合和撕扯，导致齿面金5.5.2热胶合GB/T3481.1—202X/ISO10825-15.5.3冷胶合胶合损伤扩展的速度是与采用的润滑剂、齿轮精加工工艺以及齿面硬度相关的函数。见图22。GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825轮重度胶合损伤通常是扩展的。见图18～GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO108255.6黏着磨损黏着磨损可分为轻度或中度。重度黏着磨损可以过渡到胶合，已在5轻度黏着磨损通常发生在齿轮跑合过程中，并且通常在局部磨损去除微小的缺陷使齿面变光滑后黏着磨损也可能是由于齿轮轻微干涉产生的金属与金属直接接触而导致的，更严重的干涉会引起5.7微动腐蚀局部时，微动腐蚀有时被称为假布氏压痕或静止痕迹。假布氏压痕也可能是微动腐蚀的初始阶段。注：布氏压痕（见8.3节）是一种单独的失效GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825这些裂纹可能出现在齿廓或齿根圆角的表面或次表面。而疲劳萌生裂纹有时会像疲劳萌生裂纹一样缓6.2接触疲劳GB/T3481.1—202X/ISO10825标引序号说明：GB/T3481.1—202X/ISO10825标引序号说明：GB/T3481.1—202X/ISO10825附近可以发现裂缝，而在点蚀坑底部疲劳“贝纹”（见图38）有时很明显。见图33～图4非扩展性宏观点蚀通常由出现在局部区域的小而浅的宏观点蚀坑组成。它们倾向于通过去除高粗扩展性宏观点蚀通常由以递增速率扩展的宏观点蚀坑组成，直到齿面大部分具有各种形状和尺寸GB/T3481.1—202X/ISO10825扇形方式扩展，直到薄片材料分离并形成三角形凹坑。见图37～对于表面硬化齿轮，PSO点蚀通常从微点注：箭头所指的是其中两个“贝纹”。GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825-1GB/T3481.1—202X/ISO10825凹坑底部，有时会有明显的疲劳“贝纹”。见图44～图4GB/T3481.1—202X/ISO10825面起始弯曲疲劳、次表面疲劳或齿面破损。主要的失效特——由承载齿面区域内的裂纹引发，通常位于约齿高的一半处；——主裂纹的成因通常但并不总是与小型非金属夹杂物有关；——当主裂纹与非金属夹杂物有关时，它通常沿主应力方向扩展；当主裂纹由于表层压碎产生——主裂纹从初始裂纹向两个方向扩展，一个向负载齿面扩展，另一个向相反的齿根部位往心芯——主裂纹与齿面之间的角度约为40°~50°;——轮齿最终断裂是由于外力造成的，通常根据局部弯曲应力扩展。——断裂的表面显示出典型的疲劳特征，在萌生点周围有一个裂纹晶状体和一个受外力断裂的残——在许多情况下（但不是全部），在齿廓上没有观察到与表面有关的失效迹象，如宏观点蚀或GB/T3481.1—202X/ISO10825A～E——与从动齿轮啮合线上A-E点对应的齿廓位置GB/T3481.1—202X/ISO10825c）裂纹萌生区域的放大视图d）含非金属夹杂物裂纹萌生区的SEM图像标引序号说明：GB/T3481.1—202X/ISO10825图52显示了一个因齿面断裂而失效的轮齿断齿部分的断口，其次表面的非金属夹杂物位于齿轮负载齿廓以下约5mm处，如图52的底部所示。它被一个光滑的断口所包围，该断口是通过与最初紧闭的次表面裂纹的相对断口摩擦而形成的。贝壳纹描述了随着裂纹以椭圆形裂纹前缘扩展过程中的连续止裂纹的轮齿弯曲从而没有载荷并卸载到相邻轮齿，扩展速度就终断裂过载区非常小。相比之下，横向接触比小于2的直齿轮由于均载能力较小，通常具有较高的疲劳裂纹扩展速率，它通常有一个更大的最终断此外，斜齿轮齿面断裂疲劳裂纹往往只去除齿端，而直齿轮通常在整个齿宽范围内突然断GB/T3481.1—202X/ISO10825展时形成的。这通常要求对齿面进行交替加载（齿轮作为惰轮使用）。见图5GB/T3481.1—202X/ISO10825-16.3弯曲疲劳齿根弯曲疲劳断裂的特征在于弯曲疲劳裂纹萌生于齿根圆角区域。这些位于齿根区域的弯曲疲劳裂纹有时被简称为齿根圆角裂纹，参见图56～现于齿根圆角表面或者次表面，萌生于次表面的弯曲疲劳裂纹通常与非金属夹杂物在某些情况下，断裂仅限于轮齿的一端，见图61～图GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825可以起源于齿轮辐板，并扩展至齿轮轮缘。参见GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825-1光滑的细小的GB/T3481.1—202X/ISO10825-1GB/T3481.1—202X/ISO10825图67沿晶脆性断裂的SEM照片GB/T3481.1—202X/ISO108257.2齿根折断GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO108257.3齿端折断7,4轮齿剪断GB/T3481.1—202X/ISO10825-18.2压痕GB/T3481.1—202X/ISO108258.3布氏压痕称为“真布氏压痕”，以区别于“假布氏压痕”（一种微动腐蚀形式，见58.4冷流动GB/T3481.1—202X/ISO108258.6齿根圆角屈服GB/T3481.1—202X/ISO10825——当载荷引起的应力超过材料强度时（冷流动后断裂）；——当齿轮材料在运转过程中因过热而弱化（热流动后断裂）。滚压塑变可以发生在轮齿的有效齿廓上，齿面材料的移动会沿着主动齿轮轮齿节线形成沟槽和在齿顶齿根形成飞边，而从动齿轮齿面材料可以沿节线移动形成脊，GB/T3481.1—202X/ISO108258.9轮齿锤击塑变8.10起皱呈波浪状，形成鱼鳞状外观。起皱的特点是在表面或次表面的塑性变形，见图82至图GB/T3481.1—202X/ISO108258.11起脊GB/T3481.1—202X/ISO10825飞边是重载、高摩擦、滚压塑变或胶合作用下轮齿边缘的出现粗糙且常为尖锐的外延部分，见图GB/T3481.1—202X/ISO10825-1图88清洁前齿轮上的飞边（存在油液，9制造问题GB/T3481.1—202X/ISO10825锻造裂纹可出现在锻件的表面和/或次表面，见图89。锻造裂纹易被识别，因为裂纹区域的表面存上很深，可能会影响在齿轮关键部分。在齿轮加工过程中通常会发现这些初始深层裂纹。断口将由于齿轮回火过程中齿轮暴露于炉气环境而出现氧化变色GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825-19.4氢脆和内部残余应力致失效是直接铸造坯料时，一旦氢进入钢材深处都将带来严重9.5磨削烧伤（磨削致回火）GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO108259.7鳞蚀力最初通过这些凸起区域传递，导致这些凸起区域迅速具有金鳞蚀只在热处理以后未精加工的齿轮上出现，而可控气氛整体淬火和真空热处理则不会出现这种9.8表/心分离GB/T3481.1—202X/ISO1082510.1腐蚀腐蚀是由于齿轮表面与其环境之间的化学或电化学反应而导致的表面退化现象。轮齿表面可能会10.2气蚀GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO1082510.3冲蚀冲蚀是由于喷射含有空气或微粒的润滑剂以过快速度撞击齿轮齿面而造成的材料移失。受影响的10.4电蚀果SEM显示存在小的熔化区，则其是由电蚀引起的，如图11GB/T3481.1—202X/ISO10825GB/T3481.1—202X/ISO1