恒速传动装置齿轮断裂失效分析

飞机电源系统的恒速传动装置齿轮在装机使用124h后发生断裂失效;用体视显微镜、SEM、EDS等方法进行了分析,用硬度法测定了齿轮接触面的渗碳层深度。结果表明：差动齿轮先发生早期疲劳断裂,其原因是齿根处存在尺寸较大的氧化铝夹杂物,导致应力集中形成了裂纹源,再加上齿根部位渗碳时未形成有效硬化层,导致齿根处疲劳强度大大降低,致使裂纹扩展而断裂;随后输入齿轮发生过载断裂。     

某火电厂高速渗碳齿轮轮齿断裂原因

某火电厂给水泵耦合器二级从动渗碳齿轮多处轮齿发生断裂.通过宏/微观形貌观察、化学成分检测、金相检验以及力学性能测试等方法分析了轮齿断裂原因.结果表明:轮齿齿面处渗碳层表面硬度不足,耐磨性能和抗疲劳性能较差,在接触应力长期反复作用下,轮齿齿面表层金属剥落形成麻坑,同时齿轮组织中存在白点缺陷,材料的综合力学性能不足;在齿轮高速转动过程中,齿面受接触应力作用,裂纹在剥落麻坑周围应力集中处萌生并迅速扩展,导致轮齿发生脆性断裂.     

液力变矩器行星齿轮的失效探析

通过试验手段分析了液力变矩器行星齿轮的失效原因,并且给出了相应的解决措施,通过金相观察齿根及侧面可以看出在整个齿轮的渗碳并不均匀,从齿根处向外有裂纹,该裂纹易引起轮齿的断裂;通过显微硬度计分别对齿顶径向方向、齿廓工作面附近以及齿根处沿相邻齿齿根圆弧进行分析,获得了对比实验数据,通过实验结果分析出齿轮失效原因并提出相应的改进措施。     

基于XFEM的齿轮腹板结构与齿根裂纹扩展关联规律研究

研制基于扩展有限元方法(XFEM)的齿轮裂纹扩展计算程序,用标准算例验证计算程序准确性。提出裂纹扩展路径与齿轮中心的距离作为轮齿/轮缘断裂的评判指标,研究轮缘厚度、腹板厚度、腹板圆孔大小及位置对直齿轮齿根裂纹扩展路径的影响,计算结果表明,轮缘厚度的减小导致了齿根裂纹扩展路径整体地朝齿轮中心方向移动,增加了轮缘断裂的可能性;腹板厚度的减小导致齿根裂纹扩展路径整体地朝齿轮中心方向移动,增大了轮缘断裂的可能性;腹板圆孔的存在增加了齿轮轮缘断裂的可能性,而且圆孔尺寸越大,轮缘断裂的可能性越大;齿槽正下方可作为腹板圆孔的优选位置。     

发动机起动电机驱动齿轮断裂原因分析

试车起动过程中起动电机发出异响,为了明确异响原因对其进行拆检,发现起动电机驱动齿轮的三个齿从齿根部断裂,其它齿的齿根部位出现不同长短的纵向裂纹。通过对故障驱动齿轮进行一系列的检测分析,结果表明:起动电机驱动齿轮断裂是由于紧固螺母拧紧未锁紧导致起动电机驱动齿轮松动,从而使驱动齿轮与飞轮齿圈啮合不稳,产生的冲击载荷过大,使得齿轮受到严重的冲击,啮合弯矩的作用下,在承受弯曲应力最大的危险截面齿根处产生了裂纹源,以至于在齿轮各个齿根部产生不同长短的裂纹,经过多次严重冲击后最终导致齿轮从齿根处过载断裂。     

典型大型齿轮失效分析

根据典型大型渗碳淬火齿轮在磨削过程中出现裂纹的形态、数量以及分布特点,从渗碳淬火品质和磨削加工两个方面分析了磨削裂纹产生的原因,通过分析比较有磨削裂纹和无磨削裂纹处齿面的金相组织、有效硬化层深,得出致使局部出现磨削裂纹的主要原因是磨削前局部(出现磨削裂纹处的)齿形齿向出现了不规则变形(畸变高点),而磨齿校基准时,没有找到此畸变高点,导致在畸变高点附近的磨削切削量太大,且砂轮在靠近齿根处的线速度最大,致使在畸变高点附近的齿根处产生较大的拉应力,从而出现磨削裂纹.     

基于XFEM的高速工况下齿根裂纹扩展规律研究

基于扩展有限元方法和线弹性断裂力学理论,使用Fortran语言开发二维裂纹扩展计算程序,并对程序计算准确性进行验证。在此基础上,仿真计算离心力、初始裂纹参数和轮缘厚度系数(Backup ratio)对齿轮齿根二维裂纹扩展的影响,计算结果表明,齿根初始裂纹位置对齿根裂纹扩展的路径影响很大,初始裂纹位置越靠近齿槽中心位置,越容易发生齿轮轮缘断裂(裂纹沿径向扩展至断裂);齿轮轮缘厚度对齿根裂纹影响很大,轮缘厚度系数越小,越容易发生轮缘断裂,同时发生轮缘断裂的裂纹初始位置范围越大;离心力对齿轮齿根裂纹扩展影响很大,离心力越大,越容易发生轮缘断裂,同时发生轮缘断裂的裂纹初始位置范围越大;该研究成果对提高齿轮在高速工况下的可靠性和超安全性具有一定的工程应用价值。     

双螺杆挤出机分配齿轮箱20CrMnTi渗碳齿轮断裂分析研究

解决双螺杆挤出机分配齿轮箱20CrMnTi渗碳齿轮的断裂问题,将断口宏观形貌分析、显微组织观察和硬度梯度检测技术应用到断裂齿轮的研究中。开展了结构设计和热处理工艺的分析,建立了渗碳齿轮失效机理与强度的内在联系。提出了齿轮在设计、工艺等方面的改进措施。结果表明,键槽底部与齿根圆距离小于2.5 mt是齿轮强度过低而断裂的主因,渗层大量残留奥氏体和心部网状铁素体降低了齿轮的疲劳强度,疲劳裂纹沿应力集中的线、面扩展迅速;降低奥氏体冷却过程的稳定性,渗碳正火≤950℃且保温6 h,可改善齿轮的疲劳强度。     

汽车后桥从动齿轮的失效分析

采用形貌观察、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,对某型号载重车后桥从动齿轮在运行中出现齿部断裂和齿面剥落现象进行了分析.结果表明:齿轮失效原因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,进而波及其它齿产生断裂和剥落;同时也存在齿轮润滑油选用不当的...     

带触角滚刀的数学模型

带触角滚刀的数学模型用于加工磨前或剃前渐开线圆柱齿轮的滚刀，通常作有触角（见图１），以形成齿轮的齿根圆角（见图幻。由此，可减小齿根区的终加工余量，降低切削力和砂轮（或剃齿刀）的磨损速度。若齿轮经过渗碳处理，则齿根处将保留渗碳层，从而可提高齿轮强度。国...     

差动轮系的传动比与自锁问题的研究

研究了差动轮系中功率比与传动比的关系 ,得出了利用有关传动比判定啮合功率流向的几个公式 ,推导了各种不同输入输出条件下差动轮系的传动比取值范围 ,建立了差动轮系的自锁条件。     

非圆面齿轮差速器的构型原理与动态防滑机制

针对变传动比差速器核心元件制造难度大、动态限滑机制不明确的问题，提出一种基于非圆面齿轮的新型变传动比差速器，并针对该差速器的构型原理与动态防滑机制展开研究。在阐明圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动原理的基础上，给出非圆面齿轮差速器的构型原理；针对单侧驱动车轮打滑，整车陷入困境的工况，根据机构旋转法得到非圆面齿轮差速器的运动学表达式，利用高等动力学理论，构建非圆面齿轮差速器各构件的力学平衡方程，推导出整车牵引力公式，进而建立非圆面齿轮差速器驱动下整车水平移动的动力学模型；通过试验和仿真相结合的方法，对差速器在两驱动轮上的扭矩分配，动态牵引力变化以及整车的脱困行为进行研究，结果表明：非圆面齿轮差速器使单侧打滑车轮产生周期惯性扭矩，有利于提升车辆的最大牵引力，它是变传动比差速器动态防滑的根本原因；增加差速器输入转速，能够有效提升车辆脱困的平均速度，同时对车辆产生的柔性冲击幅值也会增大，研究结果为变传动比差速器的设计提供一定的理论依据。     

激光焊在差速器壳与被动盆齿轮连接上的应用

差速器是汽车主减速器总成的重要构成部分,主要由差速器壳和被动盆齿轮及一些轴承行星齿轮组装而成。主流差速器壳和被动盆齿轮间通过螺栓连接,加工工序多,质量比较大,特别是螺栓头露出盆齿背部平面形成一定凸起,在车辆高速运转过程中容易在凸起部位甩动主减齿轮润滑油,增加转动阻力,造成发动机油耗上升、主减速器润滑油温较快上升、主减传动系统效率降低。应用激光焊接差速器壳和盆齿轮,没有了连接螺栓,省去了零件螺纹孔加工,还可以对差速器壳及盆齿轮较厚部位进行减薄减重设计。检测激光焊前后样件,差速器各轴承位置的跳动量没有扩大,主动及被动齿轮间的啮合间隙值也没有扩大,总成疲劳及静扭试验符合设计标准,新产品减重效果明显,主减速器传动系统的传动效率提升明显。     

基于Pro/E的越野车托森差速器参数化设计

托森差速器利用正逆两对蜗轮蜗杆传动高摩擦、低效率的特性增大了转矩比,并能根据转速差的变化自动调整转矩分配,提高了越野车的地面通过性.在Pro/E环境下完成了蜗轮蜗杆式限滑差速器主要零部件直齿圆柱齿轮、蜗杆蜗轮和弧齿锥齿轮的三维参数化实体建模,实现某越野车托森差速器的参数化设计,减少了设计人员的重复劳动,提高了设计效率.     

CVT封闭的2K-H型差动轮系啮合效率分析

针对封闭式无级变速器内部容易发生功率循环而造成效率降低的问题,以输入耦合CVT(Continuously Variable Transmission)传动系统为研究对象,简单地介绍了其基本结构及工作原理,在无能量损失的理想状态下详细推导了该传动系统实现功率分流的充分条件。其次,在该充分条件下简化了输入耦合CVT传动系统中起汇流作用的2K-H型差动轮系啮合效率表达式,得到了影响啮合效率的输入构件结构参数和运动状态等因素,求证了其获得最大值的条件。最后,通过实例验证了所得到的2K-H型差动轮系啮合效率最大条件的正确性。结果表明,该条件从设计的角度保证了2K-H型差动轮系啮合效率最大,是一种行之有效的设计方法。     

基于Workbench差速器齿轮的疲劳分析

使用CATIA软件对差速器齿轮进行实体建模,通过Workbench软件的高效率模型导入功能实现了CATIA和Workbench的联合仿真,对差速器齿轮进行动力学分析以及疲劳分析。基于汽车在行驶过程中差速器的2个典型的工况下,建立齿轮接触有限元模型,分别计算齿轮啮合时的应力大小,以接触应力最大值作为计算差速器齿轮的疲劳分析输入值。结果表明,差速器齿轮的疲劳危险位置产生在齿轮齿面接触区域和齿轮齿根处,并且验证了此结果满足齿轮的寿命设计要求。所利用的Workbench快速获取零部件的相关疲劳寿命的方法,可以有效地降低产品的研发周期与成本,具有一定的工程意义。     

用电子计算机对YM3150E型滚齿机加工大质数齿轮的挂轮的计算与分析

本文分析了滚齿机加工大质数齿轮的计算方法和精度等问题,提出了用电子计算机计算机床挂轮的方法及程序,并算出了YM3150E型滚齿机能加工的所有大质数及其倍数工件的分齿及差动挂轮。     

差速器齿轮机构的运动学及动力学分析

首先阐述了差速器的传动原理,然后利用ADAMS建立了差速器齿轮机构的虚拟样机模型,并对该机构进行了两种工况下的仿真分析,得到传动齿轮的转速特性曲线及受力曲线,并通过曲线分析了差速器的差速原理。分析受力曲线能为差速器齿轮的有限元分析提供依据,并为其动态优化及疲劳寿命预测提供指导。     

介绍一种新型差动器

通过对传统的农用车变速箱的差动轮系与新型差动轮系的比较,介绍了新型差动轮系的结构和优点。     

“开环联动驱动，差动闭环测量”技术在齿轮测量仪器上的应用与发展

简述了“开环联动测测,差动闭环测量”技术的原理;以成都工具研究所开发的大齿轮测量仪和微小齿轮测量装置为例,介绍了“开环联动驱动,差动闭环测量”技术在齿轮测量技术和仪器上的应用。