齿式联轴器失效分析

近年来，在检、维修现场，经常出现齿式联轴器损坏的现象，有的损坏十分严重，直接影响装置平稳生产。从现场齿式联轴器损坏的形式看，这种联轴器失效的原因，主要是润滑条件没有得到保证。采用润滑脂润滑的齿式联轴器要求对润滑脂定期检查、定期补充、定期更换，以保证润滑脂的数量和质量，从而保证联轴器有良好的润滑条件。采用润滑油封闭润滑的联轴器要求经常检查油位，随时注意补充，定期清洗联轴器元件，更换新油，以免积存油泥过多，影响润滑效果。  在齿根弯曲强度和齿面接触强度足够的条件下应以有较大的重合度来确定齿宽，不应盲目增加齿宽，以免使结构尺寸不必要的增加。一般齿宽系数为8-14。*小齿宽应由允许的齿根应力来确定，还要考虑由轴间倾角引起的着力点沿齿宽位移所需要的宽度.提高鼓型齿式联轴器使用寿命的重要途径。齿宽系数影响轮齿的齿根弯曲强度和齿面接触强度，齿宽系数越大，这两项强度越大，齿宽系数影响重合度，在齿宽系数小于一定值的范围时，其值的增大对重合度增加影响较大，而在大于这个一定值时，器值的增大对重合度增加影响变小，对于圆弧鼓度曲线的鼓形齿式联轴器，齿宽还是确定鼓度圆半径也侧隙的参数，齿宽越大，鼓度圆半径越大，所需要的侧隙也越大，因此，需要以下两点要求：鼓型齿式联轴器的鼓型齿面使内、外齿的接触条件得到改善，避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压，应力集中的弊端，同时改善了齿面摩擦、磨损状况，降低了噪声，维修周期长。外齿套齿端呈喇叭形状，使内、外齿装拆十分方便。大庆化肥厂贮油式润滑的齿式联轴器采用的是2号极压铿基润滑脂，工作温度为一20一120，换润滑剂的间隔时间为b一12个月。润滑剂不足，将导致磨损，啮合的齿产生粘着(冷焊)。对上面表述的齿式联轴器所需的润滑条件对长周期(两年检修一次)的设备很难做到。原来年度检修更换一次润滑脂的联轴器，也有失效的现象出现，现在要连续工作2一3年，更换润滑剂的时间相应要延长2一3倍。时间过长，润滑脂失效，齿式联轴器的润滑条件得不到保证，齿式联轴器很容易失效。传动常见的失效形式有：轮齿折断及齿面损伤。齿面损伤又包括：齿面接触疲劳（点蚀）、齿面胶合、齿面磨损及齿面塑性变形等。轮齿折断的原因是由于齿根处的弯曲应力较大，而且有应力集中，折断一般发生在轮齿根部；而齿轮在传动过程中齿根承受的是变化的弯曲应力，因而齿根会产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致轮齿的弯曲疲劳折断。为了避免轮齿折断，设计时要进行齿轮弯曲疲劳强度计算和静弯曲强度计算。采用正变位齿轮，加大齿根圆角半径，采用强化方法等，都可以提高轮齿的弯曲强度。齿面点蚀又称为鳞剥。它是润滑良好的闭式齿轮传动的主要失效形式。在变化的接触应力、齿面摩擦力和润滑剂的综合作用下，轮齿表层下一定深度产生裂纹，裂纹逐渐发展导致齿轮表面小片脱落，形成凹坑。软齿面（齿面硬度小于350HB）齿轮在开始出现少量点蚀后，如继续工作时载荷适当，点蚀可能不继续发展，称为收敛性点蚀。硬齿面（齿面硬度大于350HB）齿轮，不可能出现收敛性点蚀，点蚀一旦发生就会继续扩展，称为扩展性点蚀。开始齿轮传动，由于磨损严重，接触疲劳裂纹发生后，即被迅速磨去，因而不会发生点蚀。为避免点蚀失效，应进行齿面接触疲劳强度计算。