回转支承齿轮断裂因素和解决方法

  回转支承的的齿轮如果发生断裂都是齿根部位，同时回转支承的齿轮损坏后，该设备零件则不能正常使用。
  回转支承齿轮断裂是由于法向压力Fn沿齿面移动，齿根应力不断变化，同时有应力集中，致使齿根发生疲劳裂纹。经历长期应力循环，裂纹不断扩展，导致整个轮齿出现疲劳折断。
  另种是由于短时间严重过载，致使轮齿突然折断。折断形式，可以从断口上进行判断，疲劳折断由于在产生微裂纹疲劳源处反复挤压扩展，导致折断，所以断口大部分区域比较光亮、平整。而突然折断的断口比较粗糙。此外，较为常见的还有随机断齿，随机断齿是指意外情况引起的断齿。其显著征是轮齿折断部位不是在轮齿齿根弯曲应力的地方，它可能是在轮齿上的任何个部位折断，包括整齿折断或在齿上有缺陷的部分折断。分析设计参数选择不合理设计时选用的齿轮模数偏小，致使齿根弯曲应力较大，安系数处于临界值时，负荷的增大，如产量提高、设备老化、产品变更等情况下，都可能引起齿轮轮齿的折断。
  使用维修不当也会造成回转支承齿轮断裂。
  例如，新设备投产时，齿轮传动有个跑合期，在跑合期由于制造及装配均有误差，以及表面凹凸不平等原因，相啮合的轮齿实际上仅部分齿面相接触，因而在初期运转的过程中，这些初接触的部分，因单位面积受力较大，就会先出现磨损现象。但当齿轮运转1个时期之后，相啮合的齿面间实际接触面积增大，单位面积上所受的力就相对减小，润滑条件也得到进步改善，于是这种初期齿面磨损的现象便会逐渐趋于消失。这个过程即是齿轮传动的跑合。在齿轮传动的跑合过程中出现的齿轮磨损现象，即称为跑合磨损。由此可知跑合磨损不仅对齿轮无害，而且是新齿轮传动在试运行过程中必经的历程。
  齿轮传动跑合时间的长短，与其中较硬齿面的粗糙度有关。如较硬的齿面粗糙，跑合时间就长；较硬的齿面平滑，跑合时间就短。因此设计时要求较硬的齿面具有较小的粗糙度。实践证明，齿轮跑合愈好，啮合情况愈理想。跑合过程中为避免发生磨料磨损应定期更换润滑油。如果在跑合期高速满负荷工作，就会加剧磨损，产生磨屑，形成磨粒磨损，齿面磨损会造成齿廓形状改变，齿厚变薄，严重的可以导致轮齿折断。例如1台ZL-50C型装载机（发动机为6135K-9a型）在施工时，驾驶员感到机器装载逐渐无力，观察仪表，发现水温高、机油无压力，于是立刻停机检查。
  防护措施合理确定设计参数。
  在进行齿轮参数的优化设计时，为了提高齿轮的弯曲强度，在条件许可的范围内，应选用较大的齿轮模数，考虑到在设备使用过程中，由于产量提高，设备老化、产品变更等因素引起齿轮负荷增大，安系数应大于临界值。提高齿轮的加工精度和安装精度。增大齿根过渡处的圆角曲率半径，消除该处加工刀痕，注意材料内部缺陷的检测和消除。增大轴和支承处的刚度，提高安装精度，避免产生较大的振动和偏载。合理地选择材料和热处理方式。消除加工和热处理过程中产生的细微裂纹和残余应力，别是在磨削齿轮时，正确选择砂轮的材料、硬度和磨削工艺参数，以避免磨削裂纹。
  正确使用设备，保持良好的润滑、跑合期避免频繁起动、换向，不超速，不满载，勤检查，选择合适粘度的润滑油，定期更换润滑油，避免由于磨损导致的轮齿折断。结论综上所述，如果我们在齿轮的设计、选材、制造、安装、使用等方面进行严格的控制，就可以在很大程度上避免断齿现象的发生。