汽车变速器担负着变速变扭、实现倒车并利用空档暂时切断动力的任务，使汽车能够适应各种条件下的行驶。因此，变速器齿轮副的相对运动非常频繁，随着行驶里程的增加，齿轮副的磨损则不可避免。分析齿轮副磨损的原因并由此找到改善措施，对于提高齿轮副的使用寿命有着十分积极的意义。
1工作特点汽车在行驶过程中，由于经常变换档位、车速和负荷，汽车变速器齿轮副不断受到冲击和承受交变载荷。从齿轮传动的运动学分析可知，相啮合的齿轮表面存在着滚动和滑动，因此，齿面间的摩擦是混合摩擦形式，即滚动摩擦和滑动摩擦同时存在。滚动摩擦和滑动摩擦的方向、大小及相应的摩擦阻力从齿轮开始啮合到最后脱开的全过程都是变化的。
为减少摩擦带给齿轮副的磨损，齿轮副的润滑是必不可少的。齿轮副在工作中，其润滑是间断性的，而且由于散热性差使齿面温度升高导致润滑油变稀，再加上齿面比压大，油膜易被破坏，因此每次啮合都要重新建立起油膜。齿轮副的润滑既有边界润滑也有液体润滑，其在工作中的相对比例是不稳定的，是随着滑动速度、压力和其它因素的变化而变化的。当滑动速度高时，液体润滑的比例大，摩擦因数小；反之，滑动速度很低时，基本上是边界润滑，摩擦因数较大。
2齿轮副磨损分析变速器齿轮副的正常磨损可在齿面上看到非常均匀的光洁表面。总的来说，齿轮副的齿面磨损最大部位在齿轮的节圆区域。节圆以上的齿面（包括齿顶）磨损较小，齿根及其过渡到节圆区域之间部分的磨损较齿顶部分相对严重些。引起齿轮副齿面磨损的因素很多，而最主要的磨损形式是疲劳磨损和粘着磨损。
2.1疲劳磨损由于齿面节圆区域内基本上是滚动摩擦，所以齿面磨损的主要形式是疲劳剥落。齿轮副在啮合过程中，齿面所受的接触应力是脉动的，即在接近啮合时，接触应力逐渐增加到最大值，随着逐渐脱离啮合区，接触应力逐渐减小到零。每啮合1次，这种过程就重复1次。因此，存在一定微观不平度的齿轮表面，加上啮合时会产生微观塑性变形，故在这种交变载荷的多次重复作用下而产生疲劳。
疲劳磨损的发生过程包括以下3个连续阶段：微观裂纹的产生。微观裂纹主要由最大接触剪应力引起，如所示。在此力作用下，接近表层或表层的齿轮面发生微观塑性变形，使表面硬化形成初始裂纹。
表层下剪应裂纹的发展和润力的分布滑油作用示意图裂纹的扩展。在交变接触应力不断作用下，微观裂纹沿着与表面约成45°的夹角方向扩展。同时，齿轮油挤入裂纹中，使裂纹的尖端处形成油楔，如（a）所示。当这对齿轮副中与之配合的另一齿轮面接触到裂口且将裂口封住后，则在随后的滚压过程中，封在裂纹中的油产生高压，促进裂纹的增长，如（b）所示。
齿面金属剥落。随着裂纹不断向纵深发展，裂纹与表层之间的小块金属在载荷的继续作用下被折断，最后导致表面的金属剥落而形成凹坑，如（c）所示。
我们知道，渐开线齿廓上各点的曲率并不相同，沿齿廓各啮合点所受的载荷也不完全一样。最大接触应力出现在节点附近的齿根面上。因此，点蚀破坏发生在靠近节线齿根面上，开始是出现针状大小的麻点或直径较大的疸斑，然后逐渐扩大，甚至连成一片，形成明显的剥落斑痕。
2.2粘着磨损齿根与齿顶处因相对滑动速度很大，在齿轮处于高速重载和润滑不良、散热不好等情况下，接触处局部产生高温，齿面在高温高压下产生塑性变形而使接触处粘附在一起。在两齿滑动时，较软的齿轮表面被撕脱而造成粘着磨损。
齿轮润滑不良、装配精度差以及重载易使齿轮产生擦伤和胶合。随着齿轮传动朝着高速重载方向发展，齿轮的擦伤、胶合损环形式将更加突出。因齿根和齿顶处相对滑动大，所以这些部位易出现胶合，并延展到节线附近。其特点是，沿滑动方向形成伤痕且近似垂直于节线。齿轮越大，胶合损环的倾向越大，这是由于相对滑动速度随轮廓尺寸的增大而增快。
齿轮齿面粘着磨损的危害性并不亚于疲劳磨损。
当传递载荷大而缺乏润滑油或油品变差时，将引起强烈的局部升温和表面粘着，产生卡滞现象。
2.3齿面塑性变形若齿轮的材料较软，载荷及摩擦力又很大，齿轮在啮合过程中，齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性变形。
因主动齿轮上所受的摩擦力是背离节线分别朝向齿顶及齿根作用的，故产生塑性变形后，齿轮齿面沿节线处就形成凹沟，而从动齿轮上所受的摩擦力则是分别由齿根及齿顶朝向节线作用，齿面沿节线处就形成凸棱状。
3改善齿轮副磨损的主要措施齿面磨损是齿轮长期工作的必然结果，但使用、装配、调整等不当，或者啮合不良、间隙不符合技术要求，均能加速齿轮磨损。因此，改善齿轮副磨损是非常重要的。其主要措施如下。
3.1合理选用齿轮油齿轮油的选择要根据齿轮的类型、负荷的大小、滑动速度的高低选用不同级别的油品，然后再根据使用的最低和最高操作温度来确定油品的粘度级别，参见表1.目前，世界各国都采用API（美国石油学会）对汽车齿轮油的质量分级标准，其分为GL- 5五个级别；最有代表性的粘度分类是SAE（美国汽车工程师协会）J306共分为70W、75W、80W、85W、90140和250等7个牌号，含W字母表示有低温要求。如一般进口及引进生产线生产的汽车手动变速器用GL-4中负荷车辆齿轮油；使用螺旋伞齿轮的国产汽车手动变速器3齿轮油；使用双曲线齿轮的国产汽车手动变速器用GL- 4齿轮油；齿面出现疲劳裂纹后应选用粘度较高的润滑油。
表1车辆齿轮油的粘度选择环境温度/C车辆齿轮油的粘度等级3.2严格按使用期限更换齿轮油变速器齿轮油一般采取定程（规定里程）、定期（换季）更换。但在使用中如发现齿轮油变质，即使不到换油时间，也要根据实际情况及时更换。变速器齿轮油质量的检查，通常采用经验方法，即察看或用手捻搓齿轮油，如油变色（黄土色），粘度下降、油内含有较多杂质或有白色泡沫等，说明油已变质。
3.3保证合适的油面高度及油量变速器的润滑油量，一般以加油口为准。如解放CA141、BJ2021变速器油平面不低于加油口下缘10毫米；东风EQ14（X跃进NJ130变速器油平面与加油口下缘平齐。
3.4提高齿轮加工精度及修理质量提高齿面加工精度，保证各部件间隙符合技术标准，可有效减少齿轮点蚀现象；严格按保养周期进行合理的齿轮保养工作，初始里程完毕及时清洗和更换齿轮油，使之经常处于良好技术状态；在维修齿轮传动机件时，一定要按技术要求进行装配调整。
总之，变速器齿轮副的磨损在长期使用过程中是不可避免的，但只要给齿轮副创造良好的润滑条件并不断提高维护和修理质量，就可以减缓齿轮副的磨损，提高齿轮副的使用寿命。
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