1。2 齿面磨损研究现状

1。3 研究目标与内容

由此了解到，即使有很多针对工况不同，用料不同等条件下的齿轮磨损的探究，而且在以上探究基础上运用仿真计算推导和理论结合的手段，有了一定的研究成果与突破点。但是，在这些应用于大型矿山机械的齿轮探索上，如何在相对恶劣的工作条件下将齿轮的齿面表面粗糙度和不同的润滑介质对其影响降至最低，是很多团队研究的重难点。当今，很多科学家虽然在理论上更多的参与齿轮油与齿面磨损量之间必然关系的研究和讨论，只有一部分人对在较大载荷的前提下，开展粘度不相同的齿轮油的性能的实验探索，但实验中可选润滑油的类别繁多，因此更多的停留在理论阶段。因此在这次的实验中，利用M-2000A实验机上，将工况（实验）条件预先安排好，对18Cr2Ni4WA合金钢在表面粗糙度各异、工业齿轮油的粘度系数各异和脂润滑状态下不同载荷的磨损机理进行深入研究，为齿轮摩擦学的理论分析与该种材料的耐磨性打下坚实的理论基础。该实验集中对以下内容进行探究： 

(1) 通过翻阅文献，并能有效借鉴机械的实际工况，确定在本实验条件的下18Cr2Ni4WA合金钢的实验参数；

(2) 通过控制转速、载荷为不变量，改变齿面的表面粗糙度从而监测磨损特性的试验，结合动态磨损表面形貌和在线温度监测两种手段，分析18Cr2Ni4WA合金钢磨损失效机理；

(3) 在工业齿轮油的润滑下的前提下，利用粘度等级不一样的润滑油进行摩擦磨损试验，并探究当粘度各异时，齿轮油对18Cr2Ni4WA合金钢的磨损量所产生的影响，选出对试样起到最好润滑效果的齿轮油；

(4) 通过控制转速、表面粗糙度为不变量，改变两齿轮的载荷从而监测磨损特性的试验，结合本身微观磨损表面形貌，分析 18Cr2Ni4WA合金钢磨损失效机理。

2 磨损机理概述

互相接触的两实物，其表面产生了彼此给予对方的运动，从而破坏了物体的表面材料，这个过程我们将其定义为磨损。根据部分学者的调查，机械零部件以磨损的形式致使尺寸完全报废失效，占据50%以上。磨损问题已逐渐成为专家们研究的一个新重点。在我国，一些支柱产业中的精细零件的齿轮上，由于这些论文网轮齿需承受高荷载、高转速等原因，致使人们对齿轮磨损的研究有了更进一步的要求。研究齿轮磨损理论，不仅关乎我国制造业的发展，同时彰显了我国在工业科技领域走在了世界的前端[5]。

    目前，国际上还没有对磨损形式的总体定义，不同的专家学者，对齿轮磨损的分类的角度看法也有不同之处。本文只考虑有关机械的磨损方式，所以将磨损的形式分为磨料磨损、黏着磨损、疲劳磨损以及腐蚀磨损共四类[6]。就目前看，磨料磨损在机械方面的磨损失效方式中最为广泛。下面就将其介绍如下[7]：

2。1。磨料磨损

齿轮啮合时，处于外部的磨料于双齿面间的移动产生的磨损为其主要形式。这时磨料与齿面产生较高的接触应力，时常会高过磨料压淸强度。这种使齿面产生疲劳或塑性变形的压应力，严重时会使齿面发生脆裂。

大多数情况下，磨料磨损的机理，简而言之，就是一个微观切削过程；显然，齿轮的用料相对于磨料的硬度，荷载和滑动速度，有不可或缺的作用。

磨粒磨损具体来说它是因为外部的硬质细屑或与其产生磨损的物品的表面的硬性微凸峰，在载荷的作用下，微凸峰受挤压导致摩擦表面遭受冲击，产生犁沟抑或各种划痕。细分开来，可将其分成二体磨粒磨损和三体磨粒磨损两大类。其发生的原因主要有受压脱落，剪切犁削作用以及摩擦磨损导致的疲劳损伤。可通过减缓犁削作用得以加强试件的耐磨性，将磨粒磨损的损失大大减小，具体措施列举如下：通过将载荷平均分布在受力体上，尽可能缓冲磨粒对摩擦面的冲击力；在合适的区间内适度提高材料的表面硬度；选择合适的润滑介质；以及考虑使用过滤或吸尘装置从而增大摩擦表面的光滑度等。磨粒磨损的产生，一般不是单一的摩擦磨损机理造成的。影响磨粒磨损的因素主要有磨损材料硬度、材料轮廓、材料的摩擦性能以及它的金相组织、工作环境等多个方面。