基于ADAMS的驱动桥齿轮啮合动力学仿真研究

运用CATIA软件建立驱动桥主减速器和差速器齿轮传动系统的三维实体模型,基于ADAMS软件建立了主减速器和差速器齿轮传动的虚拟样机模型．将Hertz接触理论嵌入仿真模型,在齿轮之间施加接触力,实现了齿轮啮合的动态实时仿真．通过在主减速器主动齿轮施加转速驱动,差速器半轴齿轮施加不同的负载转矩,模拟了汽车在转弯工况下驱动桥主减速器和差速器的齿轮传动,得到了主减速器齿轮、差速器齿轮的转速以及啮合力曲线,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据．     

BH催渗技术对渗碳螺旋伞齿轮组织和性能的影响

使用BH催渗技术,采用渗碳温度不变、缩短渗碳时间和渗碳时间不变、降低渗碳温度两种工艺对伞齿轮进行渗碳,分析了催渗处理后伞齿轮的硬度、渗层深度、金相组织、硬度梯度及变形情况,并与原工艺渗碳处理结果进行了对比分析.实验结果表明使用BH催渗剂后的渗碳齿轮轮齿组织得到细化,热畸变减小,渗碳层深度增加,渗碳层碳化物分布形态得到改善,渗碳层硬度梯度趋于平缓.     

某汽车差速器齿轮的强度分析及疲劳寿命预测

运用现代设计方法进行了某汽车差速器齿轮静强度分析和疲劳寿命预测。将几何模型导入HyperMesh中,利用壳单元和实体单元划分网格,并建立合适的MPC单元以方便载荷和约束的施加。根据齿轮的对称性,建立了行星齿轮和半轴齿轮单齿的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS进行行星齿轮和半轴齿轮静强度分析。分析结果表明所设计的齿轮能满足强度要求。基于齿轮有限元分析结果,利用疲劳分析软件MSC.Fatigue得出行星齿轮和半轴齿轮寿命云图及最低疲劳寿命,均满足寿命要求。     

减速器齿轮开裂分析

从渗碳层深度、硬度与组织、齿轮材质、裂纹区组织与硬度等方面对开裂的渗碳齿轮进行了检测和分析。结果表明,齿轮上的裂纹虽然是在渗碳淬火、回火后的磨削时发现,但系锻造裂纹,而非淬火裂纹。给出了避免出现锻造裂纹的措施。     

减速器齿轮开裂分析

从渗碳层深度、硬度与组织、齿轮材质、裂纹区组织与硬度等方面对开裂的渗碳齿轮进行了检测和分析，结果表明，齿轮上的裂纹虽然是在渗碳淬火、回火后的磨削时发现，但系锻造裂纹，而非淬火裂纹．给出了避免出现锻造裂纹的措施。     

减速器渗碳齿轮断裂失效分析

对齿轮断裂部位的形貌特征、裂纹走向、齿面加工状况等进行了观察,从断裂区组织与硬度、齿轮材质、渗碳层深度、硬度与组织等方面对断裂的渗碳齿轮进行了检测。分析结果表明,轮齿断裂系疲劳断裂,裂纹起源于齿轮端面与齿面的磨削裂纹。齿轮工作时,损伤最为严重的磨削裂纹在交变工作应力作用下最先扩展,当裂纹扩展到一定程度,轮齿有效承载面积不足以承受工作载荷时,发生断裂。给出了避免与减少磨削裂纹的措施。     

减速器渗碳齿轮断裂失效分析

对齿轮断裂部位的形貌特征、裂纹走向、齿面加工状况等进行了观察，从断裂区组织与硬度、齿轮材质、渗碳层深度、硬度与组织等方面对断裂的渗碳齿轮进行了检测。分析结果表观，轮齿断裂系疲劳断裂，裂纹起源于齿轮端面与齿面的磨削裂纹。齿轮工作时，损伤最为严重的磨削裂纹在交变工作应力作用下最先扩展，当裂纹扩展到一定程度，轮齿有效承载面积不足以承受工作载荷时，发生断裂。给出了避免与减少磨削裂纹的措施。     

双相不锈钢表面低温离子渗碳硬化处理

利用直流等离子体辉光放电技术对双相不锈钢表面进行了低温离子渗碳硬化处理,主要研究了渗碳温度和渗碳时间对硬化层的影响。利用显微硬度计测试了渗碳层的表面硬度和硬度梯度;用光学显微镜观察了渗碳层横截面金相组织;用X-射线衍射仪分析了渗碳层的结构。分析结果表明:双相不锈钢表面渗碳层的硬度和厚度都随着渗碳温度的提高和渗碳时间的延长而提高,并且开始时增长速度比较快,超过某一值后变化趋于平缓。在430~490℃范围内,双相不锈钢表面可以实现在不降低耐蚀性能的前提下,得到高硬度及高厚度的硬化层。     

20钢渗碳工艺

通过金相显微镜分析及显微硬度的测试研究了20钢的渗碳工艺及力学性能,结果表明:随着渗碳时间的延长,渗碳层的厚度逐渐增加,渗碳过程符合Fick第二定律;经渗碳处理工件表面的显微硬度是未经渗碳处理的2.5倍,达到442.4 HV0.3,显著地提高了20钢表面的强度。     

螺旋伞齿轮断裂分析

螺旋伞齿轮是动力稳定车动力传递与减速的重要部件,通过对断齿牙的常规分析和电子探讨分析,首次发现由于渗碳工艺设计不当,会造成渗碳层内出现内氧化,产生高Ｃｒ化合物,从而形成疲劳源,最终导致齿轮疲劳失效。该结果的发现对热处理工艺的正确设计,提高化的使用寿命,避免列车颠覆具有重要的指导意义。