自升式平台升降系统齿轮失效分析

通过对某自升式平台齿轮齿条升降系统的失效齿轮及全新齿条分别进行化学成分分析、金相检验和硬度测试,分析了造成该系统中齿轮失效的原因。结果表明:齿轮的失效形式为接触疲劳失效;齿轮材料表面热处理不均匀,节圆附近无硬化层,导致其失效面的表面硬度低于与其相啮合齿条的表面硬度,这是造成该齿轮长期服役后在节圆附近发生接触疲劳失效的主要原因。     

风电渗碳齿轮内部疲劳断裂可靠性研究

齿轮内部疲劳断裂作为风电渗碳齿轮典型失效形式，是限制风电齿轮箱服役性能提升的瓶颈之一。基于应力强度模糊干涉函数和齿轮材料强度退化理论，结合风电LDD载荷与Dang Van多轴疲劳准则建立渗碳齿轮内部疲劳断裂可靠度分析模型，通过与某2 MW风电齿轮失效样本进行对比验证了模型的适用性。采用因子试验设计方法分析齿轮硬度梯度和微观修形对内部疲劳断裂失效的影响，通过材料暴露系数回归方程进行望小优化设计获得主因子最佳参数匹配。研究结果表明心部硬度、齿向鼓形对内部疲劳断裂失效影响权重最大，通过优化设计将该齿轮副内部疲劳断裂可靠度由0.968 399提高至0.972 678。     

塔机提升系统输入齿轮失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、非金属夹杂物检验、硬度测试以及金相检验等方法,对塔机提升系统输入齿轮失效的原因进行了分析。结果表明：该输入齿轮损坏属于接触疲劳失效,趋网状分布的铁素体降低了材料的硬度、耐磨性和疲劳寿命,是造成齿轮早期失效的主要原因。同时提出了预防控制措施。     

EQ-153载货汽车后桥齿轮失效分析

通过金相检验、扫描电镜和能谱仪等检测手段对失效齿轮进行了分析。结果表明,失效齿轮材料存在较多的非金属夹杂物缺陷,降低了齿轮材料的弯曲疲劳强度,最终导致齿轮早期疲劳断裂。同时提出了避免产生早期失效的措施。     

风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续) 第2讲齿轮的失效分析与预防

齿轮(齿轴)是风能发电机组上非常重要的结构件。对齿轮的主要失效形式及其特征做了介绍。从齿轮正常服役时的受力特点、选材特点、工艺特点以及使用特点等几个方面论述了齿轮失效的内在原因和外部原因。结合实际案例分析,对经常失效的风能发电机组上齿轮(齿轴)的失效原因做了归纳,发现疲劳断裂和氢脆型断裂是其最常见的失效形式,材料的冶金质量是目前国产风能发电机组上齿轮(齿轴)发生失效的主要原因,提出了风能发电机组上齿轮(齿轴)失效的预防措施。     

微合金化渗碳齿轮钢的接触疲劳性能

通过滚动接触疲劳试验方法,研究了两种渗碳齿轮钢的接触疲劳性能.结果发现,渗碳齿轮钢接触疲劳试样失效方式主要为渗碳层的点蚀和剥落.氧含量较低的Nb微合金化齿轮钢(含0.04%的Nb)中氧化物夹杂数量少、尺寸小,接触疲劳裂纹起裂较难;同时,Nb微合金化齿轮钢渗碳层晶粒尺寸小、硬度高,提高了疲劳裂纹萌生及扩展阻力,导致Nb微合金化后,齿轮钢的接触疲劳寿命大幅度提高.     

尾减输入齿轮疲劳失效分析

对某发动机尾减系统尾减输入齿轮疲劳失效的原因进行了系统的分析。通过宏观检查、断口分析、金相检验以及受力分析等,确认了该齿轮的失效过程为：在大弯曲载荷作用下疲劳裂纹于锥齿中部齿根部位起始,裂纹初期沿径向呈15°左右的小角度疲劳扩展;齿部出现裂纹后,齿轮振动频率发生变化,进而导致齿轮出现节径型振动,使得裂纹逐渐沿径向疲劳扩展;出现径向裂纹后剩余齿由于截面减少以及起始部位已基本无渗碳层其强度较低等原因,导致剩余齿出现弯曲疲劳断裂。     

某型发动机减速器游星齿轮组件失效分析

某型发动机减速器游星齿轮组件的失效,导致了飞机失火事故征候.对失效的发动机减速器游星齿轮组件进行了检查分析;确定了游星齿轮组件的破坏顺序和失效模式,认为3号组件中的滚子或滚道的疲劳剥落可能是导致组件失效的主要原因;提出了完善装配工艺、采用可靠的检查方法等预防同类故障发生的建议.     

基于内部失效机理预测评估渗碳Cr-Ni齿轮钢的超高周疲劳强度

对渗碳Cr-Ni齿轮钢进行应力比为0和0.3的室温超高周疲劳实验,观测试样中诱发裂纹萌生的夹杂和疲劳断口形貌,以全面评估渗碳Cr-Ni齿轮钢疲劳性能。将疲劳失效模式分为有细颗粒区(Fine granular area,FGA)的内部疲劳失效和有表面光滑区(Surface smooth area, SSA)的表面疲劳失效,并阐明了渗碳Cr-Ni齿轮钢的超高周内部疲劳破坏机制。基于累积损伤和位错能量法并结合细颗粒区形成机理和夹杂的最大评估尺寸,分别构建了两种渗碳Cr-Ni齿轮钢内部疲劳强度的预测模型。利用FGA尺寸与夹杂尺寸的比值和夹杂应力强度因子及应力比之间的关系,修正所提出的两种疲劳强度预测模型并给出了最大夹杂尺寸下的l_FGA-S-N曲线。结果表明,基于累积损伤法和位错能量法分别构建的疲劳强度预测模型都可用于预测评估渗碳Cr-Ni齿轮钢在多种应力比下的内部疲劳强度,基于位错能量法的强度预测模型精度较高。     

装载机驱动桥大螺旋齿轮断齿失效分析及改进措施

在某装载机驱动桥大螺旋齿轮的开发过程中发现,齿轮在工作一段时间后出现早期断齿失效的情况。通过宏观检验、断口分析、化学成分分析、硬度以及金相检验等方法,对大螺旋齿轮断齿失效原因进行了分析。结果表明:齿根圆角曲率半径和啮合斑点尺寸过小以及轮齿心部硬度较低,导致齿轮根部应力集中作用加强是该大螺旋齿轮轮齿过早疲劳断裂失效的主要原因。最后根据断齿失效原因,对大螺旋齿轮进行了相应的改进,并取得了良好的效果。