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輪齒折斷通常有兩種情況:一種是由于多次重復的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力集中造成的疲勞折斷;另一種是由于突然產(chǎn)生嚴重過載或沖擊載荷作用引起的過載折斷。尤其是脆性材料(鑄鐵、淬火鋼等)制成的齒輪更容易發(fā)生輪齒折斷。兩種折斷均起始于輪齒受拉應(yīng)力的一側(cè)。增大齒根過渡圓角半徑、改善材料的力學性能、降低表面粗糙度以減小應(yīng)力集中,以及對齒根處進行強化處理(如噴丸、滾擠壓)等,均可提高輪齒的抗折斷能力。
雖然大多數(shù)磨損數(shù)據(jù)并不直接適用于齒輪應(yīng)用,但通過圓盤、環(huán)-塊或盤-銷磨損數(shù)據(jù)仍可以對可能的 備選材料進行比較分級。在熱塑性合成材料相對于 鋼和其他金屬(鋁、銅等)方面,以及熱塑性合成 材料在室溫和高溫方面,已經(jīng)得到了大量的圓盤實驗數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可用于篩選齒輪原型的潛在備選 材料。未填充的Nylon6/6的磨損系數(shù)200是用于確定某種合成材料是否具有合格磨損率的基準。大于200的磨損系數(shù)表明材料具有不可接受的高磨損率,因此不適用于大多數(shù)齒輪應(yīng)用。低于200的磨損系數(shù)表明它是一種潛在可行的齒輪材料。
當澆口放在輪輻上時,z好采用多個澆口,均勻分 布在齒輪上。當使用單一澆口時,塑料必須繞中央 芯棒流動。這會在芯棒附近形成一條細小的熔合 線,之后塑性流動前沿會離開中心位置。這種流動 形式會在齒輪相對澆口一側(cè)的徑向上形成高度的纖 維定向。
在使用多個澆口的情況下,流動模式更加不規(guī)則。 液流從澆口呈輻射狀向四周流動,在流動前沿匯合 處會形成三條熔接線。在熔接線位置,纖維的取向 傾向于與流動前沿平行。在齒輪中,這會導致纖維 在熔接線處呈徑向分布,而在齒輪其余部位隨機分 布。這會沿熔接線形成低收縮區(qū)域。熔接線與齒輪 其余部位之間纖維取向的差異要比單一澆口齒輪的 更小,因此這種齒輪精度更高。