Lorsque vous ouvrez une boîte de vitesses pour l'inspection, vous trouvez de denses petits trous sur les dents de vitesses.Il passe ensuite à l'huile d'engrenage à haute pression plus chèreIl faut savoir que les puits ne sont pas rayés par des particules abrasives, mais par des éclaboussures de fatigue formées par des contraintes de contact.Le lubrifiant ne peut que ralentir le processus.Cet article explique les défaillances courantes des engins et 4 pièges fréquents.

Le principal: les trous sont dus à la fatigue par contact, à l'élasticité due au soudage instantané à haute température et à l'usure due aux particules étrangères.Ils ont des mécanismes différents et nécessitent des contre-mesures différentes..

1Quatre types de défaillances d'engrenages

Pitting (fatigue par contact)Près de la ligne de lancer, les dents des engrenages supportent un stress de contact périodique Hertz.C'est le mode de défaillance typique des engrenages à dents molles fermées, qui est généralement un problème de durée de vie plutôt qu'un mauvais fonctionnement.Fracture des dentsElle est causée par la fatigue de flexion ou par un choc par surcharge, avec des fissures commençant au fillet de la racine de la dent; elle est provoquée par un autre type de contrainte.

Scoring (Scuffage)Sous haute vitesse et lourde charge, le film d'huile se rompt instantanément.Cela laisse des traces de rayures le long de la direction de glissement.Usure abrasiveest causée par des particules dures dans l'huile ou la poussière externe, produisant des rayures uniformes sur la surface de la dent.l'usure abrasive nécessite une filtration et un scellementTraiter les points comme de l'usure et simplement changer l'huile aggravera le problème.

2Stress de contact et durée de vie

Le contact des engrenages peut être simplifié comme contact de ligne entre deux cylindres.Pour réduire σH, augmentation de la largeur de la dent ou du diamètre de référence, ou diminution de la charge est plus directe que la simple augmentation de la dureté de la surface.

La durée de vie de la fatigue est extrêmement sensible au stress de contact.Une augmentation de 20% de la charge peut réduire de plus de la moitié la durée de vie. Une boîte de vitesses de taille juste suffisante pour la puissance nominale tombe souvent en panne avant sa durée de vie prévue sous charges de choc.5; plus élevé pour les conditions de choc) et vérifier à la fois la résistance au contact et la résistance à la flexion.

3Lubrification et travaux de matériaux séparément

L'huile d'engrenage sépare les surfaces des dents d'accouplement. La viscosité détermine l'épaisseur du film d'huile.La propreté contrôle les particules abrasivesL'huile de haute viscosité convient aux conditions de charge lourde à basse vitesse; une viscosité trop élevée pour les applications de charge légère à haute vitesse provoque une chaleur de remuage supplémentaire.huile vieillissante avec contamination de l'eau, et mélanger différentes qualités d'huile.

Les matériaux et le traitement thermique définissent la durabilité de la surface. Les dents dures carburisées et durcies (58 ~ 62 HRC) résistent bien mieux à la crevaison que les dents molles trempées.La profondeur de la coque et la qualité du filet de racines doivent également être garanties.Une différence de dureté correspondante entre les engrenages durs et mous est une pratique de conception courante: l'engrenage le plus doux passe en premier et protège l'engrenage le plus dur.

4. Flux de travail de diagnostic

Règle d'ingénierie: juger d'abord l'échec par l'emplacement et la morphologie.rayures uniformes avec des particules filtrées de l'huile → usure abrasive; fissures commençant à la racine des dents → fatigue de flexion. Vérifiez ensuite les rapports d'huile, la ferrographie/spectroscopie, les enregistrements de charge et les données d'alignement. Ne vous précipitez pas pour remplacer les pièces.ne sont pas connectés) peuvent être surveillésL'éclatement continu signifie qu'un remplacement immédiat est nécessaire.

Note complémentaire: un mauvais alignement entraîne une répartition inégale de la charge.déviation de l'arbre et désalignement de l'accouplement, charge concentrée à une extrémité de la largeur de la dentLa valeur locale de σH dépasse largement les valeurs calculées, ce qui entraîne une défaillance d'un seul côté de la face de l'engrenage.Les engrenages ouverts dans les environnements poussiéreux exigent un scellage fiable et un remplacement régulier de l'huileLes engrenages en plastique suivent des règles différentes; leurs défaillances sont principalement l'adoucissement thermique et la rampe, et les formules des engrenages en acier ne s'appliquent pas.

5Quatre étapes pour diagnostiquer une panne de matériel

• Localiser les dommages: ligne d'écorce / racine de la dent / extrémité de la dent, correspondant à différents types de contraintes
• Observez la morphologie: les fosses, les traces, les rayures et les fissures ont chacune des caractéristiques uniques
• Lubrifiant d'essai: viscosité, performance EP, propreté et teneur en eau
• Vérifier les conditions de charge: facteur de service, charge inégale, alignement et modèle de contact

6Quatre pièges les plus courants

• Traiter les fosses comme de l'usure: ne changer que l'huile sans réduire les contraintes, les fosses continuent de s'élargir
• Facteur de choc ignoré: la puissance nominale semble suffisante, mais la durée de vie diminue considérablement
• Jugez le lubrifiant uniquement par viscosité: propriété EP et propreté sont tout aussi essentielles
• La négligence de la charge inégale: le remplacement répété des engrenages ne peut pas résoudre la défaillance de la dent d'un seul côté

7. Exemple de calcul

Cas: creusement continu près de la ligne de mise en marche de la boîte de vitesses fermée, test de propreté de l'huile passé 1 Emplacement: creusement près de la ligne de mise en marche → creusement par fatigue de contact, non par usure abrasive 2 Calcul: σH ?? √(F/(b·d)),charge maximale mesurée avec 1.4 × facteur de choc 3 Modification: redessin avec facteur de service 1.5, augmenter la largeur ou le diamètre de référence des dents 4 Mesures de soutien: adoption d'engrenages durcis carburés, contrôle de l'alignement et de la structure de contact

Comparaison: la solution d'origine n'a été améliorée qu'à l'huile de qualité supérieure sans ajustement de la charge ou de la dureté, et les creux se sont répétés dans les deux mois.

8Trois règles de base à retenir

• Le creusement = fatigue par contact, le scoring = soudage, l'usure = abrasion par particules; ne les mélangez pas
• σH √ √ F/b·d), la durée de vie est très sensible aux contraintes de contact
• Vérifiez le décalage et l'alignement avant de remplacer les composants ou le lubrifiant

Les défaillances des engrenages sont essentiellement dues à la concurrence entre les contraintes, le film d'huile et le matériau sur la surface des dents.

9Deux études sur le terrain

Cas 1: Poussée continue sur les dents du réducteur, durée de vie récupérée après le passage à des engrenages à dents dures avec facteur de service 1.5Cas 2: défaillance d'un seul côté de la face de l'engrenage.

10Carte de référence rapide

Le tableau