問(wèn)題：
北方某公司朋友問(wèn)：硬齒面齒輪齒根硬化層磨沒(méi)了，對(duì)輪齒的彎曲強(qiáng)度影響大嗎？
答復(fù)：
1. 硬齒面齒輪齒根硬化層磨沒(méi)了對(duì)輪齒彎曲強(qiáng)度的影響
硬齒面齒輪齒根硬化層磨沒(méi)了，這種情況屬于輪齒的過(guò)度磨損，其具體表現(xiàn)為工作齒面材料大量磨失，輪齒尺寸發(fā)生了變化，影響輪齒的彎曲強(qiáng)度當(dāng)然很大，主要理由如下：
(1) 過(guò)度磨損使齒根的承載截面減小，圖1所示為一實(shí)例。輪齒過(guò)度磨損后的尺寸變化見(jiàn)圖2，磨損后的承載尺寸S '小于正常的承載尺寸S，輪齒的彎曲強(qiáng)度必然降低。
(2) 硬齒面齒輪齒根馬氏體的硬化層磨沒(méi)了，就使得齒根的殘余壓縮應(yīng)力歸零，甚至出現(xiàn)殘余拉應(yīng)力，因此對(duì)輪齒的彎曲強(qiáng)度非常不利。
(3) 過(guò)度磨損破壞了齒廓的正常形狀，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的齒輪系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲，動(dòng)載荷急劇加大，最終造成輪齒的隨機(jī)斷裂失效。
(4) 結(jié)論：通常，這種齒輪應(yīng)該報(bào)廢。
圖1 輪齒過(guò)度磨損實(shí)例
圖2 輪齒過(guò)度磨損后的尺寸
2. 輪齒過(guò)度磨損的失效判據(jù)
所謂輪齒磨損的失效判據(jù)，就是輪齒磨損到何種程度齒輪就可以報(bào)廢。齒輪的失效判據(jù)有兩種：一種是齒輪臺(tái)架試驗(yàn)的失效判據(jù)，另一種是工業(yè)產(chǎn)品齒輪的失效判據(jù)。前者在GB/T 3480—1997《 漸開(kāi)線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法》中有明確的規(guī)定。它不適用于不同行業(yè)、不同工況的實(shí)際產(chǎn)品齒輪（如汽車齒輪、航空齒輪、機(jī)床齒輪、船舶齒輪等等），因?yàn)檫@些齒輪的使用情況要比試驗(yàn)齒輪復(fù)雜得多，不可能制訂出一個(gè)各行業(yè)、各工況都通用的產(chǎn)品齒輪失效判據(jù)?？尚械霓k法是根據(jù)各行業(yè)的實(shí)際情況，通過(guò)大量的調(diào)查研究、分析計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，才能制訂出符合本行業(yè)實(shí)際的齒輪失效判據(jù)。
以下內(nèi)容摘自JB/T 5664—1991《重載齒輪 失效判據(jù)》。可參看：
朱孝錄 主編. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè).第二版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：73-74。
3.討論
(1) 標(biāo)準(zhǔn)JB/T 5664—1991《重載齒輪 失效判據(jù)》，主要是根據(jù)工業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制訂的，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲治龌A(chǔ)。例如標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，對(duì)過(guò)度磨損的齒輪可以用GB/T 3480—1997進(jìn)行輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算，但是計(jì)算中齒形系數(shù)的確定就會(huì)遇到理論分析的困難。
(2) 利用磨損后的承載尺寸S '計(jì)算輪齒彎曲強(qiáng)度的合理性也值得懷疑，如果采用圖2的S '尺寸就比較合理。
(3) 潤(rùn)滑系統(tǒng)失效、密封裝置不良，油膜建立不起來(lái)；傳動(dòng)系統(tǒng)有嚴(yán)重的振動(dòng)和沖擊載荷，都會(huì)導(dǎo)致過(guò)度磨損。特別在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)裝置上，過(guò)度磨損更是常見(jiàn)。
(4) 硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)裝置過(guò)度磨損現(xiàn)象很少見(jiàn)到，但當(dāng)齒輪的節(jié)線速度低于0.5m/s不可能建立油膜時(shí)，也可能出現(xiàn)過(guò)度磨損現(xiàn)象。
(5) 過(guò)度磨損齒輪的失效判據(jù)和強(qiáng)度計(jì)算目前還很不完善，還有進(jìn)一步研究的空間，可以作為一個(gè)專題來(lái)研究。
