預防農業機械齒輪失效的措施

齊振海

齒輪的作用在于利用兩軸傳遞空間中的運動和動力，在現代機械中受到廣泛應用。常用于拖拉機、汽車上的部件，如驅動橋、變速器、發動機等。由于兩個齒輪在運作過程中，輪齒間的嚙合出相互接觸，并進行切線滑動。在承載外界負荷的情況下，使輪齒根部受到了彎曲應力，齒面之間產生滑動使齒輪出現摩擦，因齒輪之間產生接觸而出現觸應力。受到上述作用力的影響，會導致齒輪的齒牙折斷、齒面膠合、齒面磨損、燒傷等，進而導致齒輪失效。

一、齒輪失效的主要原因

1、齒牙折斷

分為過載折斷和疲勞折斷兩種。過載折斷是由于齒輪在短期內承受了過載或嚴重超載的力量，或者承載的力量過于集中，而導致齒輪折斷。致使輪齒斷裂的原因有：齒輪突然受到較大的力量沖擊過;由于機械的軸承已經損壞導致輪齒承受載荷過大;由于軸的彎曲引起;在兩個適配的齒輪之間存在較大且堅硬的異物，破壞了齒輪間的配合引起過載荷。齒輪因過載而折斷后的鋼制齒輪或鑄鐵齒輪，其斷面會出現粗晶粒組織狀態。如果為滲碳齒輪，在輪齒中心部位堅硬程度低時，滲層中會出現裂紋，導致輪齒的斷裂。疲勞折斷。當齒根處產生的作用力超出了材料的疲勞限度后，齒根會產生疲勞裂紋，裂紋會隨著齒輪的運作不斷擴展延伸，最終使齒根因疲勞運作而導致折斷。斜齒圓柱齒輪和人字齒輪的齒根會根據傾斜方向而產生裂紋，并逐漸擴展，斷面平滑，且呈貝殼紋路。疲勞折斷往往是由于齒輪設計不當，承載過重，齒輪間的運作過量引起的。

2、齒面膠合

齒輪在低速運轉的過程當中，，由于輪齒之間的不良接觸或由于齒面的形狀不規則，使齒面局部受力過大，齒面間不易產生潤滑油膜，或形成的油膜厚度不夠，使齒面間的金屬直接接觸產生摩擦，使齒輪產生高溫熔焊情況，并由于齒輪滑動的方向不同而產生撕裂的溝痕，稱為為冷膠合。當齒輪進行高速且重載的運動中，齒輪間溫度的瞬間升高導致油膜損壞，使齒輪接觸面發生金屬熔焊，并沿齒輪滑動方向形成溝痕，稱為熱膠合。

3、齒面磨損

即為輪齒間由于接觸而產生耗損。當灰塵或臟物進入嚙齒之間時，在滑動過程中，齒面間的嚙合會受到影響，出現磨損情況，即為磨粒磨損。齒面磨損分為磨料磨損、刮傷和腐蝕磨損在潤滑油使用不當或齒輪設計和選材不當的情況下會產生毀壞性磨損。

出現齒面燒傷的情況是由于齒輪負荷過重、或齒輪高速運轉或潤滑油使用不當使齒輪之間過度摩擦，使齒輪遇到高溫造成的，溫度過高足使齒輪產生變色和淬火的效果。齒面的燒傷會加速齒輪疲勞，縮減齒輪使用壽命。齒面塑性變形。當齒輪承載過重的情況下會導致金屬產生塑性變形。齒面硬度低會由于短期超載或齒面摩擦過大，使金屬表層沿轉動方向出現塑性變形。齒輪的塑性變形可以分為三種：即壓塌和飛邊變形、波紋變形和起皺變形。造成齒面塑性變形的原因有三：熱處理不當、潤滑使用及保護不當、過載超載。熱處理不當是由于齒面硬度較低低，不符合齒輪的硬度標準，屬于齒輪制造工藝的不成熟，導致齒輪的缺陷。

二、預防措施

齒輪失效現象的出現都是相伴而生的。防止齒輪失效需要做好以下工作。

1、完善齒輪的潤滑工作，提高所使用的潤滑油質量。

如果潤滑油使用不當，在高速重載的情況下運作的齒輪，會出現齒面溫度過高，導致金屬色變、齒面產生膠合。出現潤滑不良情況的原因有，油路、噴油孔的堵塞，潤滑油摻水、潤滑油變質、油面溫過高等都會出現潤滑不當的現象。在使用中潤滑油的過程中，需要時常按照專業技術的指導要求對潤滑油進行檢查。

2、避免超負荷作業

嚴格按照操作規范運作齒輪，盡量減少對齒輪的長時間超負荷作業，保護齒輪使其不受外力影響。對于工作量與工作力度不穩定思維齒輪而言，齒輪經常超負荷運作，如果不及時對齒輪實施保護，就會使輪齒因過載而產生斷裂現象，長期的過載運作也會使輪齒產生疲勞而出現斷裂現象。

3、做好齒輪裝配工作

當齒輪之間進行嚙合時出現齒寬方向僅一端接觸，或者齒輪出現直線性偏差等問題時，使在齒寬方向上齒輪所承受的負荷不均，造成齒輪無法平穩順利地運作轉動，即“一端接觸”，使齒輪受力不均，局部承受負荷過大，嚴重時造成斷齒。因此，在對齒輪進行裝配時，要嚴格按照規范的標準進行操作，不裝配不合格齒輪;保持齒輪的清潔。齒輪上的各種裝置都要裝配緊密牢固，防止齒輪在工作過程中發生意外情況。

綜上所述，齒輪是農業機械中最嚴謹的重要機械部件，用于傳遞兩軸之間的運動，產生動力，其運作效率高、運行精確而穩定等，是農業機械中不可缺少的一部分。要想推動農業的現代化趨勢完善農業機械便是其中的重要組成部分。由于農業生產量大，因此齒輪需要經常進行長時間的超負荷工作。加快了齒輪的失效，縮減了齒輪的使用年限。因此本文對齒輪失效的原因以及應對齒輪失效的措施進行了總結，以完善農業機械的使用方式，一定程度上促進了農業的現代化發展。

（作者單位：155800黑龍江省友誼農場第八管理區）