齿轮轴断齿分析

齿轮轴运行近1a（年）后发生相邻两齿断裂。采用宏、微观检验以及硬度试验等方法对轴的断裂原因进行了分析。结果表明，齿轮轴断齿属于疲劳断裂。因齿轮箱供油不足，造成齿轮轴在高温状态下其强度和硬度急剧下降，导致齿轮轴断齿而失效。     

某电厂磨煤机小牙轮失效分析

采用化学分析、扫描电镜分析、硬度测试和金相检验等方法对小牙轮断齿进行了分析.结果表明,小牙轮的断齿属疲劳断裂.小牙轮齿部的表面淬火工艺严重不当,齿部表层出现了过烧组织,是导致小牙轮产生疲劳断裂的主要原因.提出了改进措施.     

42CrMo钢齿轮轴断裂原因分析

采用化学成分分析、断口分析、金相检验和力学性能测试等方法,对42CrMo钢齿轮轴断裂的原因进行了分析。结果表明:由于齿轮轴制造过程中的热处理工艺或方法不当,导致齿轮轴的力学性能偏低,在使用过程中发生了疲劳断裂。     

渗碳齿轮齿面磨削裂纹的研究

渗碳齿轮磨削裂纹是齿轮制造过程中普遍存在一种现象,直接影响着齿轮表面质量和工作性能。本文以18CrNiMo7—6渗碳齿轮为研究对象,分析了磨削裂纹产生原因,并从材料、热处理和机械加工几个方面,提出预防磨削裂纹的工艺措施。     

工业变速箱输出齿轮轴断齿原因分析

工业变速箱中的输出齿轮轴在服役过程中发生断齿失效,本文通过宏观断口分析和系列理化检测,对输出齿轮轴断齿的原因进行了分析。采用了宏微观形貌、背散射图像与能谱面扫描、点扫描相结合的分析方法,准确分析出裂纹源处分布有较多的夹杂物及其化学成分,判定该输出齿轮轴断齿的原因为:钢在冶炼过程中除渣不彻底,局部区域有夹杂(渣)物聚集,破坏了金属基体的连续性,局部产生应力集中,使用过程中在应力的作用下萌生裂纹,最终导致输出齿轮轴疲劳断齿。建议进一步完善冶炼工艺,提升钢的纯净度,优化锻造工艺和无损探伤能力。本案例为工业变速箱疲劳失效分析工作提供了宝贵的经验,具有重要的现实意义。     

17CrNiMo6钢齿轮轴齿面剥落原因分析

在重载齿轮传动过程中,齿面剥落是硬齿面齿轮疲劳损伤的主要形式。通过分析17CrNiMo6钢齿轮轴发生齿面剥落的原因。结果表明：齿面硬度偏低,有效硬化层不足,硬度梯度不合理,是导致其齿面产生早期剥落的主要原因。     

钻井泵齿轮轴断齿分析

采用化学成分分析、力学性能测定、金相检验以及断口宏、微观分析等方法，对钻井泵齿轮轴断齿进行了分析。结合对钻井泵服役过程、齿轮轴与曲轴大齿圈相互配合位置关系的调查，以及齿轮轴齿轮弯曲疲劳强度的校核等，认为，齿轮轴断齿主要是由于主轴承螺栓在断裂过程中，使齿轮轴与大齿圈的啮合错位、齿轮偏载，局部在冲击弯曲疲劳作用下萌生裂纹，最终导致疲劳断裂。齿轮轴材料的脆性较大也促进了这一过程的发生/     

汽车前轴辊锻模的失效形式与修复方法

从材料的选择、结构设计、制造工艺、热处理工艺以及模具的安装维护等方面分析汽车前轴辊锻模的主要失效形式（断裂、磨损、变形等）产生的原因,并提出相应的改进措施和修复方法。     

40CrNiMo钢主轴断裂原因分析

40CrNiMo钢主轴在使用过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试及显微组织分析等方法,分析了该40CrNiMo钢主轴断裂的原因。结果表明:主轴的倒角曲率半径偏小且材料中存在氮化物,使应力集中程度严重,导致裂纹源产生;粗大的晶粒降低了主轴的解理断裂强度,使疲劳扩展速率加大,最终导致主轴发生早期疲劳断裂。最后根据主轴失效原因提出了改进措施。     

转动支架焊接接头断裂分析

通过化学成分分析、宏观和微观检验、硬度测试、热处理试验等方法,对某转动支架焊接部位断裂的原因进行了分析。结果表明：焊接工艺不合理导致焊接缺陷以及未按工艺进行焊后热处理,是焊接部位断裂的直接原因。因此,在焊接工艺上提出了改进措施,并在工艺的规范管理上提出了预防措施。     

Material influence on mechanical properties of gears with alternative microstructures

Case hardening represents the most important heat treatment process to increase the load carrying capacity of gear components. Beside predominantly martensitic surface layers with low proportion of retained austenite, there were investigated material structures with differing properties in preceding research work.

In a previous publication, the results of three variants made of the material 20MnCr5, which is typically used for gears, were presented. The reference heat treatment was a conventional carburizing with subsequent case hardening. The second variant was also gas carburized, but with a high proportion of retained austenite. The last presented variant had a bainitic structure in the surface layer. The second and the third variant showed a similar tooth root bending strength compared to the reference. The numbers of the pitting resistance were significantly higher than for the reference variant.

This paper presents the results of further investigations on the influence of different microstructures on the gear load carrying capacity. For this purpose, gears made of 18CrNiMo7‑6 were tested with regard to their load carrying capacity. 18CrNiMo7‑6 is a case hardening steel like 20MnCr5, too, which is often applied in big gear components. The tooth root bending strength was approximately constant, whereas the pitting resistance decreased compared to the corresponding variants of the material 20MnCr5. In comparison to the carburized 20MnCr5 reference variant, only the 18CrNiMo7‑6 variant with a large proportion of retained austenite showed a higher pitting resistance.

The tooth root bending strength investigations took place in the cycle regime of limited life as well in the high cycle fatigue regime. The pitting resistance was only determined in the cycle regime of limited life.

     

减速箱齿轮轴断齿失效分析

减速箱齿轮轴在运行使用过程中发生了断齿失效,通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试和金相检验等手段分析了轮齿断裂的原因。结果表明:由于机加工不当,在齿面与齿槽交接处留下的加工台阶,加大了齿根部的应力集中程度,使齿轮轴的疲劳强度大大降低,在循环应力的作用下,沿齿根处开裂折断,造成早期疲劳失效。     

基于工装保护内孔弧齿圆锥齿轮的热处理新工艺研究

弧齿锥齿轮的外形不规则，截面几何尺寸变化大，在热处理冷却过程中各处温差大，易产生热处理变形和金相组织分布不均，硬化层穿透不彻底，在使用过程中传动精度和使用寿命下降。作者在对弧齿圆锥齿轮热处理时，齿轮的内孔采用工装保护，使齿根表面均匀受热、冷却，减少热处理变形，使齿轮硬化层呈全穿透形状分布，达到强化齿轮的目的，从而提高它的传动精度和使用寿命。     

支承刚度及齿面涂层对斜齿轮副啮合特性的影响研究

支承刚度对自动变速器齿轮副的啮合质量有着重要影响,研究支承刚度及齿面涂层对斜齿轮副啮合特性的影响具有重要意义。以某七挡双离合自动变速器的一挡斜齿轮副为研究对象,建立了2种不同支承刚度的齿轴系统刚柔耦合模型,分析了不同工况下支承刚度对斜齿轮副啮合特性的影响规律;通过FCL-250H齿轮精测试验台得到有/无磷酸锰转化涂层齿轮的齿形齿向参数,并将其代入有限元模型进行仿真分析;进行齿轮接触疲劳点蚀实验,对比齿面涂层处理前后齿轮的接触疲劳寿命,并从齿轮表面形貌、动力性能及跑合性能等角度进一步揭示了涂层的强化机理。研究结果表明：齿轴跨度增大,支承刚度减小,则齿轮单位长度所受最大载荷和啮合错位量对输入扭矩的变化更为敏感;有涂层齿轮跑合后更有利于啮合,其疲劳寿命得到提高。研究结果为汽车自动变速器齿轮传动系统的结构优化和齿轮疲劳寿命的提高提供了参考。     

高速齿轮轴齿表面凹坑产生原因分析

高速齿轮轴在经过渗碳和淬、回火热处理后的喷丸过程中,其齿部表面出现多处凹坑。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪和显微硬度计等对齿部表面的凹坑进行了失效分析。结果表明：齿部表面的凹坑区域存在沿晶扩展的微裂纹,另还存在沿晶界分布的碳化物;表面出现凹坑是由于在渗碳后的空冷过程中表面产生了“⊥”型裂纹,在随后的停放期间和等温淬火时“⊥”型裂纹沿轴向或径向进一步扩展形成剥离裂纹,继而于喷丸过程中表层断裂脱落,产生凹坑。     

基于DMAIC的转向轴生产质量改进

转向轴是循环球式转向器中重要的传导部件,利用六西格玛DMAIC模式对XinH公司Z转向轴生产的高废品率问题进行了质量改进。通过SIPOC流程图和帕累托图分析找出需要改进的质量点为磨削外圆圆度超差;针对分析明确的改进质量点,在利用MSA(measurement system analysis, 测量系统分析)以及过程能力分析等方法对测量系统和工序过程能力进行判定基础上,重点结合FTA(fault tree analysis, 故障树分析)和一般线性模型方法分析,确定其关键影响因素为中心孔跳动大,并通过根源分析法找出导致中心孔跳动大的原因为液压夹紧装置夹紧压力较大;利用回归分析确定出压力值的最优区间,同时制定实施全面改进方案并对改进结果进行监控。改进结果显示,改进后的Z转向轴不合格率从改进前的8%降到了1.6%,不合格率得到有效的控制,实现了质量改进的既定目标。     

Failure of a swing pinion shaft of a dragline

The causes of failure of a swing pinion shaft of a coal handling dragline have been investigated in the present work. Along with the failed shaft, a small piece of material from the tooth of another shaft that rendered design life in service has also been analyzed. The chemical composition and general heat treatment of the shafts were as per recommendation. The microstructure of both the shafts was tempered bainite, which is usual for such pinion shafts. The mechanical properties met the requirement for such applications. The investigation included metallography, microscopy (SEM), hardness and fractography. Analysis revealed fatigue cracks initiated at a number of places along the length of the tooth, and grew to a considerable depth. Improper surface hardening of the pinion teeth is believed to have rendered the teeth susceptible to bending fatigue failure. Other factors like lubrication and impact loads in the tooth roots might have aggravated the failure.     

变速箱第二轴断裂原因分析

变速箱第二轴在总装时发生批量断裂，断裂部位均在轴端螺纹收尾根部。采用化学成分分析、金相检验以及断口宏、微观分析等方法，对该轴的断裂原因进行分析。结果表明，该零件在热处理过程中，因超音频回火工艺控制不当，以及机加工缺陷引起的应力集中是导致断裂的主要原因。提出了改进措施。     

齿面弧形裂纹分析

通过化学成分分析、硬度试验、宏观和微观检验等方法,对减速机齿轮齿面弧形裂纹的产生原因进行了分析。结果表明：该裂纹属于磨削裂纹,磨削工艺不当是裂纹产生的直接原因。热处理工艺不当也增加了齿轮磨裂的可能性。因此,在磨削工艺及热处理工艺方面提出了改进措施。