渐开线齿轮耐久后节圆处磨损严重，求助

zengxiaodong

顺便把制动器磨损的情况也发上来，供参考








经过16000次全负载全速紧急制动后，制动松闸间隙从初始的0.3mm变为0.75mm，也就是综合磨损量为0.45mm

zengxiaodong

齿轮啮合动态图，仔细观察齿面滑动摩擦的方向及方向的变换。

与32、48楼的图片进行对比分析。

woodee

zengxiaodong 发表于 2021-8-12 07:47
累积运行时间100小时，就发现齿轮明显磨损，节圆处肉眼可见一条明显的线，手摸此处明显起棱！

将疑问立即付诸实验的实证，在下甚是佩服！！

我仔细看了所有的实验图片，一点体会如下：  

• 油膜润滑，需要两齿面间有一定的相对滑动速度，还需要一个 楔形 吸入，使油膜有一定的“抗压刚度”，才能避免尽可能少的齿面间的金属对金属直接摩擦接触。在这一点上，节圆附近的油膜“抗压刚度”的确最低。所以节圆附近最先出问题，当属意料之中。
• 低速传动比高速传动，节圆附近出问题的几率更高。
• 啮合过程中，主动轮齿面被拉伸，被动轮齿面被挤压，所以被动轮节圆附近存在被挤高的趋势，这点也毋庸置疑。只是一般居多的减速传动，主动小齿轮的齿面硬度比较高，被动大齿轮的齿面硬度比较低，所以被动轮节圆附近被挤高的几率就大大增加。
  是否可以考虑再做一个实验：齿面硬度较低的大齿轮，一直做主动轮，被动小齿轮为硬齿面，运转一段时间，看看结果如何？
  如果相同条件下小齿轮节圆附近没被挤高，就说明问题的主要因素在齿面硬度上。
  

zengxiaodong

内啮合传动的节点有时会位于双齿对啮合区，这种情况下是否节点区域最易磨损呢？对此我没有实测数据

woodee

zengxiaodong 发表于 2021-10-20 16:17
内啮合传动的节点有时会位于双齿对啮合区，这种情况下是否节点区域最易磨损呢？对此我没有实测数据

与外啮合相比，内啮合两个圆柱齿轮旋向相同，齿面相互间滑移速度要小于外啮合情形，所以主动齿面对被动齿面的推挤效应，比外啮合要小不少。  所以我理解，道理上讲，内啮合传动节点区域起棱现象的出现几率，应该比外啮合要小不少。

还有就是内啮合重合度比较大，不同齿面分摊受力，也能减小齿面间的推挤效应。

zengxiaodong

下面是内啮合，节点位于双齿对啮合区的情况






可见节点位置与外啮合有很大的不同：对于外齿轮，节点靠近齿根；而对于内齿轮，节点靠近齿顶。

zengxiaodong

看来，简单以节点区域来讨论磨损对于内啮合传动不是最合适，应该以全齿高中部区域齿面易于磨损，这样表述比较完整一些。
因为齿高中部区域的齿面往往位于单齿对啮合区，其接触应力明显高于齿顶区和齿根区，这对于内外啮合传动都是适用的。


单齿对啮合




开始进入双齿对啮合

zengxiaodong

woodee 发表于 2021-10-20 17:40
与外啮合相比，内啮合两个圆柱齿轮旋向相同，齿面相互间滑移速度要小于外啮合情形，所以主动齿面对被动齿 ...

确实如此，从原理上来说，内啮合的凹凸接触应力要远小于外啮合的凸凸接触应力，这就从根本上提高了齿面的抗磨损能力。

但是，风电齿轮箱在这个原理上吃了大亏，氮化齿面的接触强度远未达到理论上的数值，从而倾向于更多采用渗碳硬化的内齿圈。

zengxiaodong

小齿轮主被动时间各占50%，但是工作齿面始终不变

美孚全合成齿轮油460，试验期间油温120℃

番茄唐龙

zengxiaodong 发表于 2021-9-3 08:47
45楼我发图片的德国人的专著上说，节线附近润滑条件最好，这就对我27楼的说法进行了打脸。

究竟节线附近 ...

比如一个重合度1.2的直齿传动，有8成时间是单齿啮合状态，并不能说明就节线出是单齿齿面接触应力增加了呀，其他区域也有单齿啮合的时候，我绝对还是节圆附近的曲面接近于纯滚动没有相对滑动速度难以形成动压油膜，纯滚动啮合容易挤破油膜齿面失去润滑磨损加重，一些磨床的主轴就是流体动压轴承，完全好轴和轴瓦直接的摩擦运动形成动压润滑油膜的，另外节圆附近相对滑动速度降低后一些及其微小磨粒在无油膜的状态下可能停留于此是否加重了节圆附近的磨粒磨损呢