일반적인 형태의 기어 고장 및 예방 조치

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1. 기어의 고장 모드

다양한 용도로 사용되는 다양한 유형의 기어가 있습니다. 실제 생산 및 적용 과정에서 기어의 고장 모드도 다양합니다. 기어 파손은 일반적으로 치면에서 발생하며 다른 부분에서는 거의 발생하지 않습니다. 작동 중 기어 고장 원인에 따라 기어 톱니 파손, 톱니 표면 접착, 톱니 표면 피로, 구멍 및 톱니 표면을 제외하고 기어의 일반적인 파손 모드를 분석할 수 있습니다. 마모, 소성변형 등

1.1 기어 브레이킹

기어 톱니 파손은 최종 파손의 매우 위험한 형태입니다. 원인에 따라 과부하 파괴, 피로 파괴, 무작위 파괴로 구분됩니다.

1.1.1 과부하 파괴

톱니 표면에 과도한 충격 하중이 가해지면 기어 톱니의 응력이 한계 응력을 초과하고 과부하 파단이 발생하며 이는 일반적으로 단기 과부하입니다. 과부하로 인해 기어 톱니가 파손될 때 단면은 방사형 또는 헤링본 패턴의 방사 영역을 가지며 방사 방향은 균열 전파 방향과 대략 평행하며 방사 중심은 파손의 원인이며 파단 표면은 피로 선을 나타냅니다. 쉘 패턴의 주철 기어는 과부하 파손이 발생하기 쉽습니다.

1.1.2 피로파괴

반복 하중 작용 하에서 치근의 굽힘 응력이 가장 크고 응력이 집중됩니다. 피로 한계를 초과하면 치근의 필렛에서 피로 파괴가 발생하기 쉽습니다. 작업 시간과 사이클 수가 증가함에 따라 여러 번 반복된 작업으로 인해 균열이 점차 확대되고 깊어지며 결국 기어 톱니의 피로 파괴로 이어집니다. 부적절한 기어 재질, 낮은 가공 정확도, 이뿌리의 작은 전이 필렛, 설계 중 실제 하중에 대한 불충분한 추정 등 피로로 인해 기어 이가 파손되는 요인이 많이 있습니다.

1.1.3 무작위 골절

기어 재료에 결함이 있고 벗겨져 파손 부위에 과도한 국부 응력 집중이 형성되면 무작위 파손이 발생합니다. 골절의 형태는 일반적인 피로골절과 유사하다. 이 실패는 실제로는 2차 실패입니다.

1.2 치아 표면 접착

고속 및 중부하 변속기에서는 맞물림 영역의 온도 상승으로 인해 윤활유가 파괴되어 두 치면 금속이 직접 접촉하여 서로 결합됩니다. 치면이 상대적으로 미끄러지면서 부드러운 치면의 금속이 미끄러지는 방향을 따라 찢어져 홈이 형성됩니다. 이 현상이 접착됩니다. 다양한 특성과 이유에 따라 접착은 가벼운 접착, 중간 접착, 파괴 접착 및 부분 접착의 네 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 치면을 접착하면 강한 마모와 열이 발생하여 전달이 불안정해지고 기어 스크랩이 발생합니다.

1.3 치아 표면의 패임

기어가 작동할 때 맞물림 표면의 어느 지점에서 발생하는 접촉 응력은 맥동 주기에 따라 변합니다. 치면 접촉 응력이 재료의 접촉 한계 응력을 초과하면 치면 표면층에 미세한 피로 균열 및 균열이 발생합니다. 금속 입자의 표면층이 팽창하면 벗겨져 일반적으로 구멍 구덩이라고 알려진 작은 구멍이 형성됩니다. 공식 부식은 치면의 베어링 면적을 감소시켜 충격과 소음을 유발하고 심한 경우 기어 치형을 파손시킵니다. 피팅 영역이 이 높이를 초과하고 이 폭이 60%인 경우 새 부품을 교체해야 합니다.

1.4 치아 표면 마모

치아 표면 마모에는 두 가지 유형이 있습니다. (1) 치아 표면 사이에 단단한 입자(예: 쇠가루, 모래 등)가 유입되어 발생하는 연마 마모입니다. (2) 치면의 상호 마찰로 인해 과도한 마모 후 작업면의 재료가 다량 닳아 치형의 형상이 손상되어 심한 소음과 진동이 발생하는 경우가 많으며, 궁극적으로는 전송 실패로 이어집니다. 따라서 중요한 기어의 치면 마모는 원래 치두 두께의 10%를 초과해서는 안 됩니다. 일반적으로 기어 치면의 마모는 장비의 목적에 따라 치두 두께의 20%~30%를 초과하지 않아야 합니다. 기준치를 초과하면 교체해야 합니다.