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同步带轮传动失效形式和设计准则(一)

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同步带轮传动失效形式和设计准则(一)

发布日期:2018-12-14 作者: 点击:

同步轮传动的失效主要是轮齿的失效,而轮齿的失效形式又多种多样,较为常见的是下面叙述的五种失效形式。同步轮的其它部分(如齿圈、轮辐、轮毂等),除了对同步轮的质量大小需加严格限制外,通常只需按经验设计,所定的尺寸对强度及刚度均较富裕,实践中也极少失效。


1、轮齿折断


轮齿折断有多种形式,在正常情况下,主要是齿根弯曲疲劳折断,因为在轮齿受载时,齿根处产生的弯曲应力大,再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用,当轮齿重复受载后,齿根处就会产生疲劳裂纹,并逐步扩展,致使轮齿疲劳折断。 此外,在轮齿受到突然过载时,也可能出现过载折断或剪断;在轮齿受到严重磨损后齿厚过分减薄时,也会在正常载荷作用下发生折断。


在斜齿圆柱同步轮传动中,轮齿工作面上的接触线为一斜线(参看图例),轮齿受载后,如有载荷集中时,就会发生局部折断。若制造或安装不良或轴的弯曲变形过大,轮齿局部受载过大时,即使是直齿圆柱同步轮,也会发生局部折断。


为了提高同步轮的抗折断能力,可采取下列措施:

1)用增加齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中;

2)增大轴及支承的刚性,使轮齿接触线上受载较为均匀;

3)采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性;

4)采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。


2、齿面磨损


在同步轮传动中,齿面随着工作条件的不同会出现不同的磨损形式。例如当啮合齿面间落入磨料性物质(如砂粒、铁屑等)时,齿面即被逐渐磨损而至报废。这种磨损称为磨粒磨损。它是开式同步轮传动的主要形式之一。改用闭式同步轮传动是避免齿面磨粒磨损很有效的方法。

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