4 輪齒折斷Breakage
輪齒折斷是指齒輪一個(gè)或多個(gè)齒的整體或其局部的斷裂槐伍。它通常是由于輪齒的交變應(yīng)力超過了材料的疲勞極限所造成择绘。有時(shí)，也可能由短時(shí)過載所造成凌红。
4.1 疲勞折斷Fatigue Breakage
疲勞折斷是指起源于齒根處的疲勞裂紋不斷擴(kuò)展所造成的斷齒混砸。這種疲勞裂紋常發(fā)生在齒根圓角半徑方向，呈細(xì)線狀硬纤。疲勞折斷的斷口一般分為疲勞擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)折斷區(qū)解滓。疲勞擴(kuò)展區(qū)的表面通常較光滑，丑菁遥可觀察到由疲勞源開始的“貝殼紋”狀的疲勞擴(kuò)展跡線洼裤。疲勞源及其附近區(qū)域，在外觀上常呈“眼”狀溪王，但有的“眼”在宏觀上不明顯腮鞍。瞬時(shí)折斷區(qū)的表面粗糙，參差不齊莹菱。
疲勞斷齒的根本原因是：輪齒在過高的交變應(yīng)力多次作用下移国，從齒根疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴(kuò)展，使輪齒剩余截面上的應(yīng)力超過其極限應(yīng)力．傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)載荷輪齒接觸不良道伟、齒根圓角半徑過小和齒根表面粗糙度過高迹缀、滾切時(shí)的拉傷、材料中的夾雜物蜜徽、熱處理產(chǎn)生的微裂紋磨削燒傷及其他有害殘余應(yīng)力等因素祝懂，都會(huì)促成輪齒疲勞折斷。
圖28 疲勞裂紋
齒根圓角部分呈現(xiàn)疲勞裂紋娜汁。
圖29 疲勞折斷
破碎機(jī)小錐齒輪m= 30mm 臀匹，材料40Cr 調(diào)質(zhì)硬度HB233 ，輪齒斷口呈現(xiàn)明顯的貝紋狀疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和表面粗糙不平的瞬時(shí)折斷區(qū)油后。
圖30 疲勞折斷
軋機(jī)齒輪m＝16mm挠站，材料35SiMn2MoV，中頻淬火HRC>45容书，輪齒斷口可見明顯的疲勞源和疲勞裂紋擴(kuò)展的跡線恃藐。
4.2 過載折斷Overload Breakage
過載折斷通常是由于短時(shí)意外的嚴(yán)重過載所造成的眶蹈，其斷口一般較粗糙，沒有疲勞折斷斷口的典型特征自拖。
圖31 過載折斷
起重機(jī)齒輪m＝8mm,45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)雹了，由于突然過載造成多個(gè)輪齒從根部彎斷。
過載折斷主要是由于輪齒的應(yīng)力超過其極限應(yīng)力所造成的宏查。載荷的嚴(yán)重集中索驰、動(dòng)載荷過大、軸承損壞骡拐、傳動(dòng)件失效以及有較大硬質(zhì)異物進(jìn)入嚙合處等妓浮，均能引起過載折斷。
4.3 隨機(jī)斷裂Random Fracture
隨機(jī)斷裂是指不與齒根圓角截面有關(guān)的疲勞斷齒蓉冈，它可以由缺陷或過高的有害殘余應(yīng)力位置而發(fā)城舞。其斷口與一般疲勞折斷的斷口相似。
隨機(jī)斷裂通常是由于輪齒缺陷寞酿、點(diǎn)蝕或其他應(yīng)力集中源在該處形成過高局部應(yīng)力集中引起的家夺。夾雜物、微細(xì)磨削裂紋等輪齒的缺陷在交變應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)展導(dǎo)致齒的斷裂伐弹。不適當(dāng)?shù)臒嵬饫硭纬傻倪^高有害殘余應(yīng)力能引起齒的局部斷裂拉馋。較大的異物進(jìn)入嚙合處也會(huì)使局部輪齒產(chǎn)生低周疲勞折斷。
圖32 隨機(jī)斷裂
貝氏體球墨鑄鐵齒輪掸茅，m＝5mm椅邓，硬度HRC43，由于齒面缺陷造成隨機(jī)斷裂昧狮。
圖33 隨機(jī)斷裂
采煤機(jī)雙聯(lián)齒輪m=10mm景馁，材料30CrMnTi滲碳淬火HRC58～62，由于熱處理缺陷造成過渡層裂紋導(dǎo)致隨機(jī)斷裂逗鸣。
圖34 隨機(jī)斷裂
本圖是圖33 輪齒損傷的斷面圖合住。
