减速机高速齿轮轴断裂失效分析

某输入功率为710 kW的减速机使用中直径达120 mm的高速轴发生早期断裂.通过对该断裂轴进行材料成分检测、宏微观断口分析、显微组织检验、显微硬度及常规力学性能检测和分析后表明,齿轮轴材料成分、夹杂物级别符合相关技术要求;其断裂方式为多源疲劳脆性断裂,其主裂纹源萌生于高速轴键槽的受力侧,表面硬度低(仅为35-38 HRC,没有达到技术图纸所要求的59-62 HRC),屈服强度低、无有效的表面强化硬化层是导致齿轮轴发生早期疲劳破坏的主要原因.     

堆焊齿轮轴断裂失效原因分析

采用宏微观形貌分析、化学成分分析、SEM微观形貌分析、EDS腐蚀产物成分分析等手段,分析了堆焊齿轮轴断裂的原因。结果表明,齿轮轴的断裂属于疲劳断裂,堆焊层存在气孔和裂纹等焊接缺陷以及堆焊导致的渗碳层的软化共同导致了齿轮轴的疲劳断裂。     

汽车变速箱齿轮轴断裂失效分析研究

通过宏观形貌、化学成分、力学性能、显微组织等手段对某型号汽车变速箱断裂齿轮轴进行了检测,并提出了相应的改进措施。结果表明,汽车变速箱齿轮轴的化学成分符合国标GB/T699《优质碳素结构钢》的要求,抗拉强度和冲击功都小于GB/T699-2008《优质碳素钢》对35钢试样的要求;汽车变速箱齿轮轴的基体组织为回火索氏体,齿轮轴根部和基体组织中都未见气孔或者其它冶金缺陷;变速箱齿轮轴的疲劳裂纹起始于应力集中的螺纹根部,经过短期疲劳扩展后,横向撕裂,最后纵向劈开;齿轮轴的力学性能较低以及较大的循环工作应力,是齿轮轴开裂的重要原因。     

一次减速机齿轮轴断裂失效分析

某钢厂80 t转炉一次减速机输出齿轮轴材质为20CrMnMo,最大直径处达!650mm。齿轮轴加工工艺流程为:下料!锻造!940℃×12 h正火!机加工!925℃×15h渗碳!850℃淬火(油冷)!180℃×20h回火!磨削!装配。在使用过程中发生断裂,为查明断裂原因,对失效齿轮轴进行了分析。1理化检验1.1宏观分析齿轮轴断裂是齿轮表层在负载作用下局部齿开裂掉块,从而引起其它齿失效开裂及整个轴体开裂。在端口处有约6 mm长的断裂源,断面呈结晶状,属脆性断裂。断裂齿轮碎块部分齿顶有约1.1 mm的剥落层,齿面略有不均匀磨损。1.2硬度检测技术要求为齿顶硬度58～64 HRC,…     

一次减速机齿轮轴断裂失效分析

某钢厂80 t转炉一次减速机输出齿轮轴材质为20CrMnMo,最大直径处达φ650mm.齿轮轴加工工艺流程为:下料→锻造→940℃×12 h正火→机加工→925℃×15 h渗碳→850℃淬火(油冷)→180℃×20h回火→磨削→装配.在使用过程中发生断裂,为查明断裂原因,对失效齿轮轴进行了分析.     

35CrMnSiA钢齿轮轴疲劳断裂失效分析

对35CrMnSiA钢齿轮轴经调质处理和感应淬火后疲劳循环试验出现断裂失效的原因进行了分析。研究结果表明:出现断裂主要是由于锻造温度过高、时间过长,在晶界处发生了选择性氧化而导致晶界脆化造成的。     

齿轮轴失效分析

一齿轮轴使用约 8个月后部分齿面出现严重剥落、“网状裂纹”和塑性变形压痕 (见图 1)。该齿轮轴所用的材料为2 0ＣｒＭｎＭｏ钢 ,齿顶圆直径为175ｍｍ ,齿轮轴长 40 0ｍｍ ,模数为 9,共 16个齿 (图 1)。生产工序为 :锻造→ 92 0℃正火→机加工→ 92 0℃渗碳→机加工 (切碳 )→ 86 0℃油淬 (盐浴炉加热 )→ 170℃回火→机加工 ,经检查 ,热处理各工序操作均正常。1　检验结果及分析1 1　宏观检查　　对失效的齿轴进行宏观检查 ,发现以下特点图 1　失效齿轮轴宏观形貌Ｆｉｇ 1　Ｍａｃｒｏｇｒａｐｈｏｆｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｇｅａｒｓｈａ…     

变速器中间轴校直裂纹分析

变速器中间齿轮轴在校直过程中易产生裂纹。本文通过显微组织观察及热蚀法检测裂纹位置,同时对应力速度与材料强度关系进行了简要分析。结果表明:中间轴校直裂纹均产生于油孔边缘。将油孔结构倒角尺寸由原C0调整至C1.0 mm,同时将校直机压头下压速度由30 mm/s调整至10 mm/s,调整后的校直裂纹废品率下降96.6%。     

齿轮轴断齿失效分析

我厂生产的QJB－1型浇焦泵，在使用中服役三个多月就发现了齿轮轴断齿问题。为此，我厂从现场取回实物，分析了断齿的原因。1齿轮轴的技术要求及齿轮主要设计参数1·1技术要求材料为42CrMo钢，调质硬度245～285HB，齿面高频淬火硬度为48～53HRC，硬化层深1．5～2.0mm，该齿轮轴图纸规定齿表面高频淬火，但我厂无高频淬火设备，故暂用火焰表面淬火代替。1·2齿轮主要设计参数mn=3，aon=20°，分度圆螺旋角βf=8°29’55”，Z=27，公法线长L=32．29，跨齿数=4。2试验分析内容及结果2·1失效出况齿轮轴断齿的为左旋齿。左旋齿共27个齿，听…     

变速器副箱减速齿轮断裂失效分析

对副箱减速齿轮的断口形貌、化学成分、硬度、金相组织及微观形貌等进行了分析。结果表明,由于材料内部含有大量硫化物(Mn S),破坏了材料连续性,导致齿轮啮合部位的抗疲劳强度降低,在试验过程中发生断裂。     

曲轴毛坯冷校直过程中失效的原因分析

45钢曲轴毛坯在采用冷校直消除锻造后微小变形的过程中出现断裂。使用直读光谱仪、布氏硬度计、光学显微镜、拉伸试验机、扫描电镜等设备对断裂毛坯进行化学成分、力学性能、微观组织、断口形貌特征等分析。结果表明:断口附近基体组织晶粒粗大,出现魏氏组织;力学性能显示出较低的塑性和冲击韧性,可以判断毛坯组织过热。这是导致锻坯脆性断裂的直接原因。通过调整锻造过程中感应加热参数、锻后控冷工艺、正火工艺,过热组织得以消除。     

20CrMnMoA钢传动齿轮断裂原因分析

20CrMnMoA钢传动齿轮的注油孔处发生贯穿性开裂,采用金相显微镜和扫描电镜对断裂齿轮进行了观察和分析。结果表明,齿轮注油孔处有渗碳层,此层表面有较多的沿晶界氧化物和黑色屈氏体组织;而注油孔所在部位很容易引起应力集中,在过大应力作用下导致齿轮开裂。     

汽车螺旋锥齿轮失效分析

利用宏观断口分析、力学性能测试、显微组织分析等对发生齿面剥落的客车主动螺旋锥齿轮进行了失效分析.分析表明,齿面非正常接触造成的齿顶附近接触压应力过大是导致齿面早期剥落的主要原因;晶界弱化、渗层偏薄等则使剥落过程加快、剥落程度加重.     

齿圈断裂失效分析

通过显微组织观察、疲劳断口形貌分析以及有限元分析等方法对汽车变速箱齿轮齿圈断裂的原因进行了研究。结果表明,齿圈断裂形式为疲劳断裂,其原因为材料在热处理后残留奥氏体含量过高,齿轮内孔与轴配合的过盈量过大等。建议在齿轮的设计和加工过程中,将齿轮内孔与轴配合的过盈量适度减小;在热处理过程中,应及时回火,减少残留奥氏体含量,以延长变速箱寿命。     

齿轮渗碳过程的有限元分析

根据齿轮的二段渗碳工艺建立了渗碳过程的有限元数学模型,结合具体的渗碳工艺条件,编制计算程序,进行了模拟分析,得出了渗碳过程的碳浓度分布;重点分析了渗碳过程齿轮表面及内部碳浓度的变化特点,在强渗期和扩散期内渗碳层深度的变化规律,并对渗碳层碳浓度分布的模拟结果进行了试验验证。     

辊式矫直过程中辊间张力对矫直力的影响

辊式矫直是改善板型、消除残余应力、获得合格金属板带材的重要工艺环节.但是辊式矫直机矫直过程中有关辊间张力的研究较少,使得辊间张力对矫直力能参数的影响不被人了解.通过对辊式矫直过程中施加辊间张力进行的理论分析,配合有限元模拟和实验,找出了辊间张力与矫直力之间的关系:随着辊间张力的增大,总矫直力会增大,在矫直压下量较小的情况下,辊间张力对矫直力的影响较大.研究结果对完善矫直理论和指导实际生产有一定积极的意义.     

棒材二辊矫直过程有限元分析及实验

采用弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件对棒材二辊矫直过程进行数值模拟,得到了矫直过程中棒材对矫直辊、侧导卫作用力随时间变化规律;确定了在矫直过程中棒材与上下辊及侧导卫的主要接触区域,并对矫直后的最大挠度进行了分析。矫直力与理论值的比较结果基本吻合;上下辊、侧导卫的磨损区域及矫后棒材的最大挠度的实验结果与数值分析结果相一致。所建模型及分析结果可以为理论研究及实际生产提供指导。     

钢管压力矫直过程有限元分析

通过分析不同直径、不同壁厚、不同支点间距的钢管在矫直时的矫直力、矫直行程,总结得出矫直修正量的精确计算公式,为自动矫直机的控制提供了可靠依据.首先应用DEFORM 3D软件计算出载荷力,即工件实际屈服的加载力,然后在Marc中用求得的加载力实际加载和卸载,从而求得载荷撤销后压头处回弹剩余挠度和实际行程最大挠度值,利用其...     

汽车转向器垂臂失效分析

采用体视检测、显微组织观察以及显微硬度等分析方法,对汽车转向器垂臂早期失效原因进行了分析.结果表明,失效主要原因是:转向垂臂ZG35钢的显微组织、硬度不符合技术要求,同时,转向垂臂内锥齿加工时发生乱齿现象,造成转向轴锥齿和转向垂臂内锥齿之间达不到静配合,以上因素共同作用引起内锥齿塑性变形、早期磨损和断裂.