李勇

齒輪傳動(dòng)是農(nóng)業(yè)機(jī)械最主要的傳動(dòng)方式。影響齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的因素很多，從構(gòu)成結(jié)構(gòu)上來看有齒輪箱、軸、軸承等零件，從精度上來看各零件的制造精度、裝配精度，從設(shè)計(jì)上有選材、熱處理等，從使用上涉及到齒輪的保養(yǎng)與潤(rùn)滑。

1.輪的失效形式與判定

1.1輪齒磨損

磨損是使齒輪的齒厚變薄，變薄的齒輪傳遞載荷的能力下降，齒側(cè)間隙增大，齒輪在嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)且噪音增大。較小量的齒輪磨損可以正常使用，過大的磨損必需更換新的齒輪。產(chǎn)生磨損的主要原因是在大負(fù)荷工況下長(zhǎng)期地工作，產(chǎn)生的機(jī)械磨損；長(zhǎng)期不更換潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油中的鐵屑、硬質(zhì)顆粒等造成的研磨磨損；沒有使用規(guī)定型號(hào)的潤(rùn)滑油，使?jié)櫥?、減磨性能下降等原因所造成。齒輪磨損使齒輪嚙合產(chǎn)生沖擊振動(dòng)、噪音增大，誘發(fā)牙齒折斷。判斷磨損失效的依據(jù)是齒厚減薄量與齒厚的比值，M=△S/mn，△S為實(shí)測(cè)齒厚的減薄量（可用齒輪卡尺、游標(biāo)卡尺測(cè)量齒高中部的實(shí)際齒厚，△S為設(shè)計(jì)齒厚與實(shí)際齒厚的差），mn為齒輪的法向模數(shù)，對(duì)于拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的齒輪M≤40%，M超過40%的齒輪就不能繼續(xù)使用了。

1.2齒輪折斷

失效形式是齒輪的輪齒折斷，輪齒折斷有疲勞折斷與沖擊載荷作用下的折斷。疲勞折斷一般是由于輪齒的微裂紋在交變載荷作用下裂紋不斷擴(kuò)展所造成的，沖擊折斷是齒輪在嚴(yán)重過載、沖擊或異物進(jìn)入嚙合下產(chǎn)生的。對(duì)于較大的輪齒折斷、裂紋的齒輪沒有修復(fù)的價(jià)值，需要更換新的齒輪。對(duì)于折斷量≤齒寬×1/4，有微波裂紋且不處于齒根部位的齒輪可以繼續(xù)使用。

1.3齒面膠合

膠合是相嚙合齒面的金屬，在一定壓力下直接發(fā)生粘著，同時(shí)隨著齒面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使金屬?gòu)凝X面上撕落而引起的一種嚴(yán)重的粘著磨損現(xiàn)象。農(nóng)業(yè)機(jī)械齒輪都是低速重載運(yùn)動(dòng)工況，齒面是在臨界摩擦狀態(tài)，齒面嚙合中不能夠產(chǎn)生良好的潤(rùn)滑油膜。齒面在重壓下金屬產(chǎn)生熔化粘合，同時(shí)齒輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使齒面金屬撕落產(chǎn)生膠合。膠合使齒輪齒面接觸面積減小，承載能力下降。

1.4齒面剝落

齒面剝落是指齒面上的材料成片剝離的一種輪齒損傷，齒面剝落后的坑比較淺、形狀不規(guī)則，顯現(xiàn)出淺平狀態(tài)。齒面剝落主要的原則是齒輪在交變載荷作用下疲勞，或是熱處理所造成的微裂紋擴(kuò)展所產(chǎn)生的。齒面剝落使齒輪的承載能力、耐磨能力嚴(yán)重下降，如不及時(shí)更換會(huì)產(chǎn)生牙齒折斷的故障。齒面剝落失效的判定依據(jù)是齒面剝落面積與齒面面積比值≤55%，或其中20%剝落坑最大尺寸與模數(shù)的比值≤20%。

2.齒輪傳動(dòng)保養(yǎng)方法

齒輪傳動(dòng)要按農(nóng)業(yè)機(jī)械保養(yǎng)要求進(jìn)行保養(yǎng)，定期更換符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、后橋等各部位所用的潤(rùn)滑油型號(hào)、更換間隔等都是不同的，不符合保養(yǎng)要求的潤(rùn)滑油會(huì)使齒輪嚙合的減磨、降溫等效果嚴(yán)重下降。陳舊潤(rùn)滑油最好是在熱車的狀態(tài)下放出，使齒輪箱中的沉淀物、鐵屑、硬質(zhì)顆粒等隨之放出，減少對(duì)齒輪的磨損、刮傷。

更換齒輪時(shí)要購(gòu)買原廠的配件，原廠配件是按制造農(nóng)業(yè)機(jī)械整車用零件的材料、工藝標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的，與所要更換的零件質(zhì)量完全一致。非原廠的配件其制造工藝、生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、材料選用與設(shè)計(jì)要求可能會(huì)不一致，齒輪就達(dá)不到原廠零件的質(zhì)量，用非原廠配件可能就會(huì)在使用中引發(fā)故障。在選擇齒輪時(shí)特別要注意輪齒的表面粗糙度，研究表明對(duì)于處在邊界潤(rùn)滑狀態(tài)的低速重載齒輪表面粗糙度對(duì)表面磨損影響較大，初始表面粗糙度高的磨損率高，初始表面粗糙度低的磨損率低，因此要選擇表面粗糙度值小的（表面光滑的齒面）的齒輪。

新齒輪裝配后在投入使用前，應(yīng)進(jìn)行充分的跑合，即進(jìn)行磨合，嚴(yán)禁不經(jīng)過磨合就進(jìn)行生產(chǎn)使用。新齒輪在經(jīng)過加工后齒面都存在著凸凹不平，即存在著表面粗糙度，表面粗糙度使齒面的接觸表面質(zhì)量下降，經(jīng)過試運(yùn)行的跑合能有效地降低表面粗糙度對(duì)接觸質(zhì)量的影響，通過跑合的齒輪能有效地改善齒輪表面的接觸質(zhì)量，即能有效地提高承載能力、提高耐磨性能。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械維修后都要按試運(yùn)行操作規(guī)程認(rèn)真磨合，嚴(yán)禁更換新齒輪后立即投入作業(yè)，并在試運(yùn)轉(zhuǎn)后要放掉潤(rùn)滑油。