非重载齿轮硫氮碳共渗层组织与抗胶合、承载特性

较系统的理化检测与抗胶合台架试验结果表明,经硫氮碳共渗的35CrMoV齿轮的抗胶合、承载能力高于20CrMo浅层渗碳(层深0.8～1.0mm)淬火、回火齿轮。测量了共渗后齿面的磨损趋势,并对磨损机理进行了研究,指出用中碳或中碳合金钢调质加硫氮碳共渗取代低碳系列钢浅层渗碳(≤1mm)或碳氮共渗工艺制造非重载齿轮,既可保证质量、减小变形,又能减少工序、大幅度节约能源和降低成本。     

低温化学热处理接触疲劳快速试验研究

本文对齿轮类、轴类、模具类6种常用材料,采用12种低温化学热处理工艺状态分别进行处理,然后采用快速疲劳试验Locati方法测试了24种状态的滚子接触疲劳极限值,并根据试验结果对材料及工艺的适用性作了一些分析。     

不同材质的重载齿轮热处理后的疲劳性能研究

齿轮是一种普遍使用的传动件,其疲劳性能对机械装备的使用寿命具有极其重要的影响。为了弄清齿轮的材料和热处理工艺对齿轮疲劳性能的影响,分别采用42CrMo、22CrNi2MoNb、20CrMnMo和20CrMnTi钢等4种材料制作了一种推土机用重载齿轮,并进行了不同工艺的热处理:42CrMo钢齿轮离子渗氮,渗层深度0.4 mm;22CrNi2MoNb、20CrMnMo和20CrMnTi钢齿轮渗碳和淬火,渗层深度1.8～2.4 mm。随后检测了齿轮的显微组织和硬度,进行了断口分析,并在120 kN的载荷下进行了疲劳试验。结果表明:经离子渗氮的42CrMo钢齿轮由于渗层较浅,其疲劳性能比渗碳淬火的其余三种钢齿轮差;而三种经渗碳和淬火处理的齿轮中,22CrNi2MoNb钢齿轮由于含碳量稍高,晶粒较细小及强韧性较好,疲劳性能最佳。     

渗碳—高浓度碳氮共渗工艺在齿轮生产中的应用研究

介绍了渗碳－高浓度碳氮共渗热处理的工艺特点，汽车拖拉机齿轮台架和装车试验及生产上的应用效果。实践证明，用该工艺与微变形淬火挂具相结合，不仅可实现齿轮共渗后直接淬火，而且可控制齿轮表层的残余奥氏体和氮碳化物的数量和分布，显著提高齿轮接触疲劳寿命。     

齿轮激光热处理工艺试验与结果分析

提出了采用轴向分齿扫描法进行齿轮激光热处理的工艺，并对试验结果进行了理论分析，采用该工艺，可得到均匀的齿面硬度和较为理想的齿面硬化层分布状态，热处理变形小，可保证6－8级精度齿轮的原有精度等级，齿面可获得较大的残余压应力，有利于提高齿轮疲劳寿命。     

渗氮齿轮双齿弯曲疲劳试验研究

获得两种渗氮工艺（气体渗氮和常规离子渗氮）处理齿轮的弯曲疲劳P－S－N曲线和疲劳极限。通过对断口形貌观察分析，提出了延缓齿轮轮齿裂纹萌生，提高抗弯曲疲劳寿命的有效途径。     

金属齿轮抗胶合承载能力的试验

为了提高高速重载齿轮的抗胶合承载能力,本文对25Cr2MoV钢基齿轮的氮化工艺以及氮化加渗硫工艺进行了试验探讨。结果表明,提高加工精度,采用气体氮化或用氮化加渗硫的复合处理工艺均能提高该齿轮的抗胶合承载能力。     

发动机传动轴齿轮断裂失效分析

某发动机累计工作66min后,传动轴齿轮上有两个齿发生了断裂,与其相配合的片齿轮未发现任何损伤.对传动轴齿轮和片齿轮的齿形、齿向进行了检测,结果表明,传动轴齿轮和片齿轮的齿形和齿向参数符合技术要求.对传动轴断齿的宏微观特征进行了观察与分析,并对传动轴和片齿轮的渗层深度、金相组织进行了检测.结果表明,传动轴断齿的断裂性质为疲劳断裂,传动轴齿表面硬度偏低和片齿轮表面硬度偏高导致传动轴齿表面接触疲劳剥落,传动轴齿轮表面渗层出现的连续网状氮化物是促进其疲劳断裂的又一个影响因素.建议完善传动轴和片齿轮的表面处理工艺参数,加强控制工艺过程.     

齿轮疲劳失效分析与工艺参数优化

齿轮传动在航空、机械、冶金、交通运输等领域中得到了广泛的应用,齿轮构件的疲劳失效会导致整个传动系统的失效。为了确保齿轮运行的平稳性和可靠性,对20CrMnTi渗碳齿轮的工艺参数进行优化。先对齿轮常见的齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳进行详细的失效机理分析,并基于此利用田口方法设计齿轮疲劳正交试验,然后根据设计参数进行齿轮疲劳试验,利用Minitab软件对试验数据进行分析。结果表明:影响齿轮疲劳性能的因素等级排序分别是渗碳层深度、心部硬度和表面粗糙度,且渗碳层深度的影响程度远大于后两者。     

17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳质量与弯曲疲劳寿命的试验研究

通过金相检测和显微硬度测试等手段,对17Cr2Ni2MoVNb钢齿轮和20Cr2Ni4A钢齿轮的渗层、心部组织、晶粒度及渗层深度等渗碳处理质量进行分析,并采用PLG-300C拉压疲劳试验机对上述两种材料齿轮进行弯曲疲劳寿命测试。结果表明,齿轮加载齿根处有效渗层深度和显微硬度是齿轮弯曲疲劳寿命的主要影响因素,相同载荷条件下加载齿根处有效渗层深度减小,轮齿弯曲疲劳寿命明显缩短;加载齿根显微硬度增大,轮齿弯曲疲劳寿命提高。渗层表面出现浅层脱碳层时(齿根脱碳层≤0.2 mm),虽然会降低轮齿的弯曲疲劳寿命,但相比加载齿根处的渗层深度和表面硬度,脱碳层的影响并不明显。     

环氧涂层处理的Mg-3Al-1Zn镁合金在齿轮油中的腐蚀疲劳性能(英文)

研究环氧涂层处理后的Mg-3Al-1Zn合金在齿轮油环境下的腐蚀疲劳行为。采用扫描电子显微镜(SEM)观察疲劳试验后试样的腐蚀形貌及疲劳断口特征,并通过能谱仪(EDS)分析试样在齿轮油中的腐蚀产物成分。分析环氧涂层处理前、后2种试样的腐蚀疲劳性能和疲劳裂纹萌生机制。结果表明:经环氧涂层处理后,试样在齿轮油中的腐蚀疲劳极限高于未处理试样的。这是由于环氧涂层可以将镁合金与周围腐蚀环境良好地隔离。环氧涂层的力学性能比镁合金的差,这是疲劳裂纹优先从环氧涂层萌生的重要原因。另外,齿轮油的润滑作用可以使环氧涂层产生剥落现象。     

齿轮修形与接触疲劳试验研究

齿轮修形是改善轮齿接触疲劳寿命的有效途径。将一种新的修形曲线——相切抛物线,应用于直齿圆柱齿轮,通过标准FZG试验台测试齿轮修形前后的接触疲劳寿命,以及不同工况下齿轮的疲劳寿命。试验结果表明,齿向修形后齿轮接触疲劳寿命有较大幅度的提升;洁净润滑油润滑下的齿轮接触疲劳寿命比污染润滑油润滑下的疲劳寿命高3倍;齿轮油中的极压添加剂可以显著提高接触疲劳寿命,未添加极压剂的齿轮表面较早发生齿面胶合失效。     

基于数字成像机理的齿轮疲劳试验方法研究北大核心

由于齿轮副啮合接触和内封装等特点,其疲劳强度的检测存在较大限制,尤其是对疲劳裂纹、轮齿折断等疲劳失效状态的监测大多采取间隔停机并拆解后检视的方式。整个过程耗时耗力,容易因人工主观判断和经验差异造成观测误差,而且无法感知齿轮早期疲劳阶段的微动疲劳特征。为此,基于双目视觉技术和数字图像相关理论提出一种面向齿轮疲劳强度试验的非接触式检测方法。通过双电机对拖驱动的方式搭建包含双目摄像头的减速机试验台,在齿轮上预制作高质量散斑进行疲劳试验,应用双目视觉方法采集全寿命周期的疲劳特征图像。通过图像匹配算法搜索跟踪轮齿上的目标区域,并分析计算得到区域内数据点的位移及应变等信息。结果表明:所提方法可以在无须拆装的情况下,实时在线监控齿轮疲劳试验过程并准确识别早期微小裂纹等疲劳失效特征,具有检测精度高、抗干扰能力强的特点,有利于提高试验效率,降低成本。     

拖拉机二轴齿轮接触疲劳损坏的研究

针对拖拉机生产企业存在的零件生产质最问题,系统分析了拖拉机中央传动系统二轴18CrMnTi钢齿轮接触疲劳损坏的原因、类型、特征和形成机理,并进一步研究了齿轮接触疲劳损坏的影响因素,为生产企业采取针对性措施,改善二轴齿轮加工工艺提供了帮助.     

游星齿轮轴承失效分析

某发动机用游星齿轮轴承在工作过程中发生失效,保持架断裂,滚棒、滚道磨损.本文对失效保持架、滚棒、中间齿轮轴进行了断口形貌观察、金相组织及硬度检测、化学成分分析等工作.分析结果表明,保持架的断裂性质为疲劳断裂,滚道的损伤性质为接触疲劳.游星齿轮轴承的失效主要与轴承组件中应力不均匀、局部应力过大有关.     

发动机齿轮和轴承失效分析

发动机返厂检查发现上垂直锥齿轮及轴承磨损严重.为分析齿轮和轴承失效的原因,对故障件进行了外观检查、电镜观察、成分分析、硬度检测和金相分析,并通过对结构的受力状态分析和外场调研,对故障件磨损性质、故障原因进行了综合分析与讨论.结果表明:上垂直锥齿轮及轴承的失效模式是接触疲劳磨损,而导致轴承和上垂直锥齿轮发生接触疲劳磨损的...     

太阳齿轮轮齿表面损伤分析

某型飞机太阳齿轮在进行超功率试验过程中多次出现金属屑报警,未停止试验,试验完毕后对其进行分解,检查发现轮齿表面存在剥落凹坑。通过宏微观观察、能谱成分分析、金相组织检查、硬度检测等方法对齿轮表面损伤进行分析,以确定该损伤的性质和形成原因。结果表明：轮齿的损伤为表面接触疲劳剥落,偏载导致轮齿表面局部应力过大是剥落产生的主要原因。     

齿轮齿面喷丸强化研究现状与展望

疲劳与磨损是齿轮啮合过程中齿面的主要失效形式,严重影响齿轮的综合使用性能。喷丸强化工艺能够有效提高齿面抗疲劳和耐磨损性能,是一种重要的齿轮齿面强化方法。通过国内外文献分析可知:喷丸强化主要存在应力强化和组织强化两种强化机制。喷丸工艺参数对齿轮表面完整性影响的主要规律包括:残余压应力大小与工件硬度、强度成正比,而工件材料硬度越高,冷作硬化效果越弱;齿面粗糙度随覆盖率适当地增加而减小,随喷丸强度的提高而增大;喷丸强度、覆盖率、弹丸直径等喷丸工艺参数决定了残余奥氏体的转化量等。同时,国内外在喷丸强化工艺对齿轮接触疲劳性能、传动性能、磨削烧伤作用机理方面开展了大量研究,主要结论如下:残余压应力、硬度、晶粒细化程度的增加是齿轮接触疲劳性能提升和磨削烧伤修复的主要原因,喷丸引起的齿面粗糙度升高制约了齿轮使用性能的提升,可通过齿面抛光等精加工工艺来改善。此外,介绍了微粒喷丸、二次喷丸、振动喷丸等新型喷丸强化方法,从表面性能、环保、工程应用、疲劳性能等方面,客观评价了新型喷丸强化方法的优点与不足。最后,对齿轮齿面喷丸强化工艺进行总结,并对其发展趋势进行了展望。