1范围
本标准规定了用于描述齿面可见表面的形貌和齿轮上可观察到的损伤的术语。
对每条术语都给出其相应齿面的简明描述,包括指明所观察到的显著特征,以便识别所指状况的类型。
每种形貌的描述都确定了齿轮轮齿的一种状况和损伤类型,并配有一幅照片,或配多幅照片以显示在不同几何尺寸的轮齿上的差别。每幅照片都有说明以便于识别。
本标准仅给定了术语,用来帮助辨别和记录齿轮的形貌和经一段运转时期后齿轮的状况,未详述所描述各种状况的起因和预防措施。
2齿面耗损的迹象 Indications of surface disturbances
2.1滑动磨损 sliding wear
磨损是当两个表面作相对滑动时出现材料移失的一般性术语。
磨损包括润滑剂中杂质的磨粒作用所导致的材料移失。
磨损也包括粘着磨损,即先局部焊合,随即分离,从而导致轮齿上的材料微粒转移。
2.1.1正常磨损(跑合磨损) normal wear(running-in wear)
这种磨损发生于齿轮运转寿命的早期阶段,齿面的机加工痕迹磨失,常呈现光亮状态。
这种类型的磨损有:
——中等磨损;
——磨光。
大齿轮齿面上的正常磨损。在图中,可看到齿面上的光亮区域以及带细微沟槽的区域。
2.1.1.1中等磨损 moderate wear
齿面的上齿面和下齿面都有金属移失,而在齿面上节曲面附近表面开始呈现出一条连续的线带。
具有中等磨损的小齿轮齿面。齿面上工作节曲面的位置清晰可辨。
2.1.1.2磨光 polishing
这是一种非常缓慢的磨合过程,两接触齿面的凹凸不平被逐步磨去,直到产生光滑镜面的齿面。
汽车差速器锥齿轮副的小齿轮所有轮齿的有效齿面都磨光了。
2.1.2磨料磨损 abrasive wear
这种磨损指由于悬浮在润滑剂中或嵌入啮合齿面上的坚硬微粒,如金属碎屑、氧化皮、锈蚀物、砂粒、研磨粉或类似物使齿面材料移失或错位。
小齿轮正反齿面由于磨料磨损齿顶被磨尖。轮齿的有效齿面是光滑的,但由于相啮齿轮的齿面上嵌入坚硬微粒使齿面也出现径向划痕。
在各轮齿端部可见塑性变形。
磨料磨损使齿轮轮齿正反齿面上有明显的材料移失。
在齿面的齿根高部分可见深的径向沟槽。
2.1.3过度磨损 excessive wear
过度磨损的形貌类似于中等磨损或磨料磨损,但其发展较快,会使齿轮副达不到设计寿命,齿面有大量的材料移失。
小齿轮正反齿面由于磨料磨损而出现的过度磨损。
注:当轮齿几何形状改变过大时,磨光也可引起过度磨损。
2.1.4中等擦伤 moderate scratching(scoring)
在齿面滑动方向上形成间隔不均匀、长短不一、且常常是散步在齿面上的细微沟槽。
可看到的细微沟槽分布在磨齿小齿轮的齿面顶部附近。在此例中擦痕在各轮上呈规律分布,也见2.1.1中图。
注意下齿面上的磨齿痕迹。
2.1.5严重擦伤 severe scratching
磨料磨损的一种形式。其特点为在轮齿滑动方向有直线型沟槽,这些沟槽光滑,类似于“起脊”(见4.4)产生的沟槽,但它是由啮合齿面本身的凹凸不平或其间嵌入的坚硬微粒划伤所致。
轮齿整个接触面的严惩擦伤。在工作节曲面附近表面磨损不太严重。严重擦伤的另一类型见2.1.2中图。
2.1.6干涉磨损 interference wear
轮齿齿顶或与其啮合轮齿齿根的磨损。它是由齿顶或另一齿轮齿根的过多材料引起,其结果是刮去和磨去两齿轮轮齿的齿根和齿顶的材料,导致在齿根部挖出沟槽,齿顶部滚圆。
大齿轮齿面的干涉磨损。
2.2腐蚀 corrosion
2.2.1化学腐蚀 chemical corrosion
由化学浸蚀引起的齿面剥蚀,一般迹象是在整 个齿面布满微小凹痕和晶界被氧化。在齿面有效部分有时可看到红棕色锈迹。
由于化学浸蚀而导致齿轮齿面的大面积腐蚀。
这种性质的损伤可以一直延续下去,直到齿轮不能再使用。
2.2.2微动腐蚀 fretting corrosion
由一个接触面相对于另一个接触面的反复微小运动而引起的齿面损伤。这种微小运动的结果导致产生细微的红棕色氧化微粒。
这些微粒滞留在接触区域内,它们的磨损作用加速了齿面的损坏进程。
非运转状态的齿轮装置如果受到结构振动的影响,如齿轮装置在运输过程中受到振动,齿轮可能出现微动腐蚀。
齿轮联轴器的内齿轮齿面上的微动腐蚀。
2.2.3鳞蚀 schling
由于热处理过程中的氧化作用,在齿面上产生一些不规则凸起面。齿轮在载荷下运转,最初是由齿面上这些凸起部分传递动力,很快凸起面就呈现出金属光泽。
斜齿小齿轮轮齿上的鳞蚀。
2.3过热 overheating
通常,由于不适当的润滑或过小的齿轮副侧隙会使齿轮温度过高。在后一种情况下轮齿工作面和非工作都有承受过重载的痕迹,齿面出现回火色,也可常看到胶合区和塑性变形。
在齿轮轮齿有效齿面上由于运转中突然严重过载而产生的过热。
2.4侵蚀 erosion
2.4.1气蚀 cavitation erosion
齿轮所有齿面呈现出均匀分布的局部凹痕,即轮齿的整个齿面好象喷砂处理过一样。
当有高频振动,或润滑剂混有水,空气或其他气体时,会出现这种损伤过程。
齿轮齿面上的气蚀。
2.4.2冲蚀 hydraulie crosion
由于喷射液体,或含空气或细小微粒的液体的作用而在齿面出现的一种侵蚀。
高速运转齿轮齿面顶部的冲蚀,其部位与润滑剂喷嘴的方向一致。
2.5电蚀 electric erosion
由于齿轮啮合齿面间放射出的电弧或电火花的作用在齿轮齿面上形成的许多边缘光滑的小弧坑。齿面有时出现较大面积灼伤,其边缘呈现出回火色。
由于小电流引起的电池。
由于大电流引起的严重电蚀。