硬齿面齿轮随机断裂的多种失效模式、原因和预防

简介

综合论述了齿轮轮齿随机断裂(Random fracture)术语出现的历史沿革,以及轮齿随机断裂多种失效模式的形貌特征、失效实例、产生断裂的原因和预防措施等。当代机械工程对齿轮传动不但提出高速、重载和轻量化的要求,而且应用条件更趋苛刻,因此,轮齿随机断裂已经成为常见的失效形式。对于当今最常用的硬齿面齿轮,约有70%以上齿轮的最终弯曲失效是随机断裂。随机断裂有多种失效模式,文中论述的齿内疲劳断裂(Tooth interior fatigue fracture,TIFF)和齿侧断裂(Tooth flank fracture,TFF)都是典型的随机断裂。提出要面对轮齿随机断裂这一重要的客观存在,建议齿轮设计者、制造者和有关的专家、学者,很有必要对这一失效现象做进一步的研究和分析,以便优化设计和制造,尽可能避免轮齿发生随机断裂。