ギアトランスミッションにおける 3 つの一般的な故障の分析

(1) 製造上の誤差

歯車を製造する場合、通常、偏心、ピッチ誤差、ピッチ誤差、歯形誤差などの代表的な誤差が発生します。これらのエラーの原因は数多くあります。工作機械の動作のエラー、切削工具のエラー、工具、ワークピース、工作機械システムの不適切な取り付けとデバッグのエラー、治具のエラー、熱処理中の内部応力によって引き起こされる歯車の変形などです。 。この歯車の誤差が大きいと、歯車伝動部に微小な慣性干渉が発生し、歯車の噛み合い時に衝撃や振動が発生し、大きな騒音が発生することがあります。

(2) 組み立てミス

組立技術と方法により、歯車を組み立てる際には「片端が接触し、もう片端が浮いている」という組立誤差が通常発生します。ギヤ軸の直線偏差 (同軸度、芯出し誤差) ギヤシャフトの一端の接触や線形のずれにより、ギヤに不均一な負荷がかかり、その結果、一部の歯に過負荷がかかり、局所的な早期摩耗が発生し、ひどい場合には歯の破損につながる可能性があります。ギヤのバランスが崩れると衝撃振動や騒音が発生します。

(3) 動作中に発生した不具合

1> 歯面の塑性変形。歯車材質が柔らかく伝達荷重が大きい場合、歯面の塑性変形が発生しやすくなります。歯面間に過度の摩擦が作用すると、歯面間の接触応力が材料の耐圧縮性降伏限界を超え、歯面材料が塑性状態となり、歯面金属の塑性流動が発生します。その結果、原動ギヤのピッチ線近傍の歯面には凹溝が形成され、従動ギヤのピッチ線近傍の歯面には凸刃が形成され、歯形が損傷する。歯車の種類によっては、従動歯面に「バリバリ」が発生する場合があります。ひどい場合には、上部の隙間を埋める押し出し金属が激しい振動を引き起こし、さらには曲がったり破損したりして、ギアの正常な噛み合いや伝達に影響を与える可能性があります。

2> 歯車の歯の破損。歯車伝動時には、駆動歯車から働く力と従動歯車から働く反力が接触点を介して互いの歯に作用します。最も危険な状況は、ある瞬間に接触点が歯の上部にある場合です。このとき、歯車の歯は片持ち梁のような状態となり、負荷がかかった後に歯車の歯の根元に発生する曲げ応力が最大となります。急激な過負荷や衝撃過負荷が加わると歯元で過負荷破壊を起こしやすくなります。衝撃過負荷という力条件が存在しない場合でも、交番荷重下で歯車の歯によって発生する交番応力集中現象により疲労亀裂が発生しやすくなります。徐々に膨張し、歯元の歯が疲労破壊を起こします。さらに、製造および取り付けの誤差、焼き割れ、研削割れによる損傷、および激しい摩耗後の歯厚の過度の薄化によって、歯のどの部分でも破断が発生する可能性があります。

3> 歯の表面疲労。そう-歯面疲労と呼ばれるのは主に歯面の孔食と剥離です。孔食の主な原因は、歯車の歯の作用面上の脈動接触応力によって引き起こされる微小疲労亀裂です。潤滑油が表面亀裂ゾーンに入ると、入口は最初に閉じられ、次に噛み合いプロセス中に絞られます。微小疲労亀裂ゾーンの潤滑油は、高圧下で歯の表面の亀裂領域を拡大させ、その結果、歯の表面から表面金属粒子が剥離し、小さなピットが残り、歯の表面に孔食が形成されます。歯車の歯の表面の疲労亀裂がさらに深く進行したり、一連の小さな穴が破壊されて結合したりして、広い範囲または大きな剥離片が生じると、歯の表面剥離が形成されます。

4> 歯の表面に摩耗または傷がある。噛み合いトランスミッション中のギヤ歯の相対的な滑りと、潤滑不良、潤滑油の汚れ、潤滑油の劣化、潤滑油の劣化-速度の過負荷、または不十分な熱処理の品質はすべて、ギアの歯の表面に凝着摩耗、摩耗摩耗、腐食摩耗、傷を引き起こす可能性があります。

歯車伝動時に発生する不具合は、この3つのポイントから総合的に分析して問題の根本原因を特定します。歯車の製造には高い数値精度が要求され、わずかな誤差でも不合格品として製造され、ロスが発生する場合があります。したがって、歯車を製造する際には、従業員は不必要なエラーを減らすために完全に集中する必要があります。