汽车后桥从动齿轮断齿和齿面损伤失效分析

采用宏观微观形貌观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试和有效硬化层深测量等方法对失效的齿轮进行了分析.结果表明:齿轮失效因为在于齿轮齿根部有较深的切削沟槽,导致齿根部应力加大,形成裂纹源,并产生高周疲劳引起齿根部断裂,进而波及其他齿产生断裂和剥落;用户在使用时也存在齿轮润滑油选用不当等问题.     

汽车齿轮断裂失效分析

针对汽车齿轮运行过程中发生断齿现象,运用光学显微镜、扫描电镜观察了齿轮断口的宏观及微观形貌,并对齿轮截面渗碳层硬度分布进行测定。结果表明,在外载作用下,齿轮表面产生应力集中造成齿面次表层局部损伤并出现微裂纹,裂纹扩展以及齿面碾压,造成表面渗层剥落,心部存在的铁素体组织,降低其心部硬度,导致齿轮断裂失效。     

减速机传动齿齿面局部剥落失效分析

某厂一台与130 t提升机相配套的减速机在运行20个月后,减速机齿轮齿面发生严重剥落现象。化学成分、金相组织、宏观和显微硬度及断口形貌等检验分析。结果表明:减速机齿轮渗碳层和金相组织存在缺陷,不符合标准和设计要求是导致齿轮齿面接触强度和承载能力降低,难以支撑高的接触应力而最终发生剥落的根本原因。     

锥型齿轮断裂失效分析

采用宏观断口形貌观察、元素光谱成分分析法、金相显微组织分析、非金属夹杂物分析,表面及基体硬度试验检测、表面硬化层深度测定等方法,对异常失效断裂的主动锥齿轮(控制汽车行驶过程中的转向)进行了分析。结果表明：齿轮表层存在着较深的非马氏体组织,该组织降低了齿轮表面硬度和耐磨性,降低了齿轮的整体疲劳极限,疲劳裂纹源起始于晶粒边界或氧化物的应力集中区域,沿晶界方向快速扩展,最终导致齿轮表层打齿断裂,严重降低了齿轮的抗弯强度。     

S40C钢制齿轮表面裂纹产生原因分析

S40C钢制齿轮服役一段时间后,单个齿面出现裂纹状缺陷。采用宏微观分析、金相检验、显微硬度测试等方法,对该齿轮缺陷产生的原因进行分析。结果表明:齿面裂纹状缺陷为接触疲劳所致,造成局部接触疲劳裂纹产生的根源是齿面存在磨削烧伤,显著降低齿面硬度,改变齿面强度梯度分布,在循环啮合作用下出现接触疲劳开裂。进一步地,对感应淬火齿轮齿面硬度降低的影响因素进行详尽的阐述,并结合不同啮合状态下齿轮强度曲线和剪切应力曲线之间的相互关系,论述常见的齿轮剥落现象及失效机理。     

游星齿轮轴承失效分析

某发动机用游星齿轮轴承在工作过程中发生失效,保持架断裂,滚棒、滚道磨损.本文对失效保持架、滚棒、中间齿轮轴进行了断口形貌观察、金相组织及硬度检测、化学成分分析等工作.分析结果表明,保持架的断裂性质为疲劳断裂,滚道的损伤性质为接触疲劳.游星齿轮轴承的失效主要与轴承组件中应力不均匀、局部应力过大有关.     

40 Cr钢汽车半轴断裂失效分析

40Cr钢汽车半轴在使用中发生早期疲劳断裂失效,通过对失效件的外观、断口宏微观形貌的观察,以及半轴材质、组织与硬度的检查,对半轴的失效原因进行了分析。结果表明:半轴为弯扭复合疲劳断裂,疲劳裂纹起源于挡圈槽底部感应烧伤区;半轴表面存在硬度较低的异常组织区(白亮区),导致半轴局部疲劳强度下降而疲劳开裂,半轴表面的异常区为感应加热产生的烧伤组织(白亮区)及熔融凹坑,其产生与局部间隙过小、工件表面污染等因素有关。     

汽车后桥行星齿轮的断裂分析

针对车桥差速器行星齿轮断裂问题,采用金相显微镜、扫描电镜分析了断裂齿轮金相组织及微观断口,测量齿轮渗碳层的硬度分布,并采用有限元法模拟了齿轮工况下的动态接触。结果表明:在最大扭矩条件下,轮齿的最大接触应力位于齿根表面位置,其最大接触应力为852 MPa;且齿根部存在的少量游离铁素体,硬度值介于合理工艺范围下限,而且根部有工艺油孔存在,降低其有效承载,导致齿轮疲劳断裂失效。     

开沟机侧齿箱齿轮断齿分析

对断裂齿轮的宏观形貌、显微组织、化学成分及硬度等进行了检验和分析,发现该齿轮的原始组织较差,节圆面上产生疲劳裂纹,同时齿沟处未淬硬,这几方面因素综合作用严重降低了齿轮的使用性能,是造成齿轮早期断齿失效的主要原因.     

某超（超）临界锅炉温度套管失效原因分析

为了解超(超)临界锅炉温度套管断裂原因,采用宏观检查、化学成分分析、金相检验、硬度测量、断口形貌分析、ANSYS有限元分析,对断裂温度套管的失效原因进行了分析。结果表明,温度套管在交变应力作用下萌生疲劳裂纹,并不断扩展,最终导致套管断裂。     

12Cr2Ni4A传动齿轮的失效原因分析及预防探讨

齿轮组件经500 h工作后,有1个齿发生了断裂。通过断口宏微观检查、能谱分析,对断裂齿轮的金相组织、化学成分、硬度、表面粗糙度和烧伤情况进行分析,结合对加工方式跟踪,分析结果表明:该齿断裂性质为疲劳断裂,主要与砂轮磨削加工中产生的镶嵌物有关,结合加工生产实际,建议减少磨削进给量,使用合适的冷却液,必要时加以放大镜以及体视显微镜进行检查,尽量避免或减少镶嵌物的产生。     

太阳齿轮轮齿表面损伤分析

某型飞机太阳齿轮在进行超功率试验过程中多次出现金属屑报警,未停止试验,试验完毕后对其进行分解,检查发现轮齿表面存在剥落凹坑。通过宏微观观察、能谱成分分析、金相组织检查、硬度检测等方法对齿轮表面损伤进行分析,以确定该损伤的性质和形成原因。结果表明：轮齿的损伤为表面接触疲劳剥落,偏载导致轮齿表面局部应力过大是剥落产生的主要原因。     

上传主动锥齿轮断裂分析

发动机返厂检查发现上传主动锥齿轮的一个轮齿发生断裂。通过对断裂齿轮进行断口宏微观分析、金相组织和硬度检查,分析认为锥齿轮的断裂性质为弯曲疲劳,疲劳断裂的原因是齿根弯曲应力过大。对齿轮齿厚、齿根圆角进行测量,对齿根圆角过渡情况进行检查,并运用有限元分析方法对锥齿轮断齿受力进行模拟分析。结果表明:齿根弯曲应力过大是因为齿厚超差导致齿轮啮合位置偏离,同时齿轮在加工过程中齿根存在加工接刀尖边导致齿根应力分布改变,出现应力集中。后续采取改进齿轮的加工工艺及加强对齿轮的制造质量控制等措施,避免该类故障再次发生。     

20CrMn钢齿轮断裂原因分析

20CrMn钢齿轮在使用过程中发生断裂。对断裂和未断裂的齿轮进行了化学成分分析、显微组织观察、硬度测试及断口分析。结果表明,齿轮断裂为疲劳断裂,是由齿根处发生完全脱碳导致疲劳源的产生及齿轮表面加工粗糙所造成的。     

台架试验中齿轮断齿的原因分析

采用显微组织分析,结合断口形貌分析、齿形齿向分析对齿轮断齿原因进行失效分析。结果表明,齿根圆角表层非马氏体组织深度不符合技术要求,但非本次断齿的主要原因。齿轮断齿根本原因为齿根次表面存在大尺寸氧化物夹杂,在试验持续受力过程中以该夹杂为疲劳源发生鱼眼状疲劳断裂。     

弹簧钢稳定杆失效分析

通过形貌观察、硬度测试、组织检验和能谱分析,研究60Si2Mn弹簧钢的失效原因以及影响因素,如夹杂物、表面脱碳、表面缺陷等。结果表明此弹簧钢断裂为早期疲劳断裂,裂纹源萌生于表面及次表面。     

轧钢厂齿轮轴断裂原因分析

轧钢厂输出齿轮轴在工作过程中发生齿部断裂,严重影响了正常的生产工作。本文介绍了通过采用低倍分析、硬度测定及金相组织检测等手段,对齿轮轴齿部断裂原因进行的分析结果。     

航空发动机主滑油泵齿轮轴断裂分析

某航空发动机在外场使用中发生多起主滑油泵主动齿轮轴断裂故障,通过宏观观察、从动轴与衬套表面摩擦痕迹分析、能谱分析、主动齿轮轴断口分析等手段对主动齿轮轴的断裂原因进行了分析。结果表明:主动齿轮轴属于扭转过载断裂;从动齿轮轴和衬套从初期磨粒磨损进一步发展导致从动轴与衬套咬死卡滞是主动轴断裂的主要原因;引起从动齿轮轴和衬套磨损的磨粒为滑油系统外来Al2O3或SiC类硬质颗粒。通过定期检查、更换滑油,防止滑油系统污染以及在衬套内壁设置尺寸较小的储油纳污沟槽,有效地预防了主滑油泵齿轮轴断裂故障的发生。     

某型号前轴疲劳试验及结果分析

为测试前轴的疲劳寿命,采用台架试验装置对某型号汽车前轴进行了试验,仅运行19.9万次就发生断裂。通过对断口的观察分析、断口部位的金相分析、硬度检测等方式,确定了前轴的失效模式,并对其断裂失效原因进行了分析。研究结果表明:汽车前轴的断裂性质为疲劳断裂,裂纹源起源于锻件飞边表面,该处存在较明显的沟槽;锻件表面的加工沟槽形成的附加应力集中是造成前轴疲劳断裂的主要原因;加工沟槽可能由于切边模的磨损而产生,因此切边模刃口需及时修整。