减速机的齿轮只断了一个齿是否能转动

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导语:大家是否有过一个疑问“减速机的齿轮只断了一个齿是否能转动?”,这是一个非常有趣的问题,也是关系到齿轮的实际应用中。

断齿的概念和常见形式

齿轮断齿属于齿轮失效形式之一,是一种比较严重的失效,一般断齿位置发生在齿轮的齿根,因为齿根处的弯曲应力最大。

研究发现,还有很多齿轮断齿是从齿廓位置发生。

轮齿折断、轮齿剪断、疲劳折断都会发生了断齿,不过原因并不相同,轮齿折断和轮齿剪断基本是由于发生了一次或几次严重过载而导致,这种情况通常会使几个轮齿连续损伤,我们可以叫做过载折断;疲劳折断是由于发生了较高的循环次数载荷,裂纹扩展后导致的断齿,这种断齿后的断口面会有明显的疲劳裂纹扩展区和瞬断区。

过载折断

实际应用中的断齿

减速机齿轮箱是一个更复杂的传动系统,涉及到动力传递、转速匹配、减振降噪、润滑冷却等等问题,而当减速机齿轮箱在运行过程中出现一个轮齿折断或部分折断后,或许整个齿轮仍然可以保持传递动力的能力,但在噪声、振动表现上会有明显的增加,这是由于断齿部分无法参与正常啮合,从而产生啮合冲击,这些冲击会通过齿轮、轴、轴承及箱体向外传递。断齿后的齿轮就像罚掉一名队员的足球队,10人的队伍在运转上载荷负担明显加重。

另外,由于减速机齿轮箱是封闭环境,断齿后的碎屑只能“往肚里咽”,这些碎屑会进一步造成其他失效,例如齿轮、轴承的磨粒磨损,齿面的点蚀,润滑油清洁度下降等问题,从而加速减速机寿命的缩短,更加严重的可能造成其他轮齿陆续折断,齿轮丧失扭矩传递能力,使整个传动链中断,造成重大事故或经济损失。

因此当断齿发生后,正确操作是及时止损,更换或修复断齿后的齿轮。更换的齿轮也需要考虑强度设计、材料选择、热处理工艺、加工精度、装配质量等等问题,因此推荐通过减速机制造商来进行更换或修复,这样能保证备件的质量和整机的可靠性。

总结

综上所知,当一个轮齿折断后,两个齿轮仍然是可以转动的。但是从实际应用出发,断齿虽然齿轮仍能够传动,但应当机立断,展开补救措施,不可有侥幸心理,否则会酿成更大的损失。

下面来分析一下:

我们用齿轮啮合的视图来展示一下,看如果其中一个齿轮断掉一个齿后,对传动是否有影响?

这是一对正常啮合的齿轮,从上图我们可以看到,同时参与扭矩传递的齿轮并不只有一个齿,至少是大于一个齿的。针对“齿轮只断了一个是否能转动?”的提问,我们可以做出一个肯定的问答,即使断了一个齿,齿轮依然可以暂时传递扭矩。

再看下面一张图,假如齿轮已经断了一个齿!

这时候齿轮虽然已经断了一个齿,但是断的不是那么“完全”,在齿根部还有一些残余部分,这个时候断的齿依然是参与扭矩传动的,只是局部参与而已,同时与它相连的齿会承受更大的扭矩,如果这个扭矩在齿压的可承受范围内,那齿轮的传动依然是有效的,但是其使用寿命肯定会大大的减小了。

再看下图,齿轮的齿断开到出现下列情况的时候!

断掉的齿牙出现根部式崩裂,与之相连的齿牙也断裂到与啮合齿轮的齿顶圆没有了交集,这个时候,齿轮的传动正式失效,彻底不能传递扭矩。当齿轮用到这个份上的时候,基本上两个相互啮合的齿轮都会废掉,也就是说,如果你要更换的话,你就得更换一对齿轮了。同时不稳定的扭矩传递,还会带来以下影响:

1、不断的冲击会影响齿轮轴的使用精度和寿命;

2、不断的冲击会影响齿轮轴承力轴承的使用寿命和稳定性;

3、不稳定的扭矩传输会对整个设备的运行带来不可靠因素,影响设备的正常运行;

看完全文,馥融传动温馨提醒大家,如有遇到上述问题,解决于萌芽状态是最好的,最省的一种维护方式,千万不要抱有侥幸心理。从成本的角度来考虑,如果一旦发现有齿轮出现崩齿情况,要果断的换掉这个齿轮,这样是成本最小化的操作,否则如果你将就使用的话,那换来的将是更大的成本付出。

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