航空发动机用齿轮泵齿轮轴疲劳断裂分析与优化设计

针对航空发动机用齿轮泵齿轮轴瞬时断裂的现象,对其关键运动副进行材料金相组织、结构受力和应力分析,将理论分析与试验相结合,明确了齿轮轴的瞬时断裂现象主要表现为疲劳断裂,明晰了齿轮轴疲劳断裂的影响因子,并以此优化了齿轮轴安装孔关键尺寸和机加工工艺。结果表明：优化后的齿轮轴安装孔附近的应力明显减小,能够有效提升齿轮轴在交变载荷下的抗疲劳特性。     

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。     

航空发动机主滑油泵齿轮轴断裂分析

某航空发动机在外场使用中发生多起主滑油泵主动齿轮轴断裂故障,通过宏观观察、从动轴与衬套表面摩擦痕迹分析、能谱分析、主动齿轮轴断口分析等手段对主动齿轮轴的断裂原因进行了分析。结果表明:主动齿轮轴属于扭转过载断裂;从动齿轮轴和衬套从初期磨粒磨损进一步发展导致从动轴与衬套咬死卡滞是主动轴断裂的主要原因;引起从动齿轮轴和衬套磨损的磨粒为滑油系统外来Al2O3或SiC类硬质颗粒。通过定期检查、更换滑油,防止滑油系统污染以及在衬套内壁设置尺寸较小的储油纳污沟槽,有效地预防了主滑油泵齿轮轴断裂故障的发生。     

ZS165-250型减速机齿轮轴断齿原因分析

通过宏观断口、化学成分分析、硬度测试、金相分析等试验分析,对ZS165-250减速机齿轮轴断齿原因进行了分析。结果表明,该齿轮轴齿部断裂为接触疲劳断裂,导致接触疲劳断裂的原因是该齿轮轴齿面硬度过低以及金相组织不良,并提出了避免类似质量事故的预防措施。     

轧钢厂齿轮轴断裂原因分析

轧钢厂输出齿轮轴在工作过程中发生齿部断裂,严重影响了正常的生产工作。本文介绍了通过采用低倍分析、硬度测定及金相组织检测等手段,对齿轮轴齿部断裂原因进行的分析结果。     

42CrMo钢齿轮轴断裂分析

某轧钢厂齿轮轴材质为 4 2ＣｒＭｏ钢 ,尺寸为370ｍｍ× 2 5 10ｍｍ ,齿顶圆直径为4 30ｍｍ ,齿轮轴的轴颈为2 30ｍｍ ,安装后使用仅 9天 ,就在轴颈处断裂。该齿轮轴的生产工序为 :毛坯锻造→去氢退火→正火→机加工。协议要求正火后齿轮轴的硬度为 2 70～ 310ＨＢ。为此对该齿轮轴进行了失效分析。1　断裂齿轮轴的宏观观察及取样　　齿轮轴的断裂部位位于齿轮与轴颈的交接处 ,即齿根部位 ,断裂方式是横向断裂。观察齿轮轴横向断口 ,发现断裂源位于轴颈外表面 ,呈环形向内扩展开裂 ,肉眼可见 6个扩展环 ,每环宽约 2ｍｍ ,共12ｍｍ深 ,…     

齿轮轴断裂原因分析

某镗床在加工作业时,刀箱传动齿轮组中齿轮轴发生断裂,通过对齿轮轴的材质分析和断口形貌分析,发现该轴采用的整体淬火,齿轮轴心部硬度高,造成轴的脆性大,缓冲韧性降低,并且在齿轮轴的阶梯过渡圆弧部位有产生应力集中的因素,故当齿轮轴受到较大的冲击力时,导致齿轮轴发生断裂的失效现象。     

钻井泵齿轮轴断齿分析

用化学成分分析、力学性能测定、金相组织检验以及断口的宏观、微观分析等方法，对钻井泵齿轮轴断齿进行了分析。对钻井泵服役过程中的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，认为齿轮轴断齿主要是由于主轴承螺栓的断裂，使齿轮轴与大齿圈的啮合错位，齿轮偏载，在冲击弯曲疲劳作用下局部萌生裂纹并最终导致疲劳断裂。当然，齿轮轴材料脆性大也促进了这一过程的发生。     

齿轮轴断裂原因分析及预防措施

从断口形貌、显微组织、非金属夹杂物、硬度和化学成分入手,对齿轮轴的断裂原因进行了分析,并提出相应预防措施。结果表明,齿轮轴断裂的主要原因是热点矫直遗留的淬火斑点未进行充分回火和齿轮轴心部出现淬火欠热组织造成。通过改进淬火工艺、矫直及机加工工序后,齿轮轴再无断裂发生。     

减速机齿轮轴断裂分析

某型减速机齿轮轴的伞齿在使用的早期发生断裂。采用宏观、微观检验和化学成分检测等方法对失效的齿轮轴进行了分析。结果表明,伞齿断裂为接触疲劳断裂,主要是由于伞齿表层硬度偏低和工作环境存在腐蚀性介质所致。     

基于华中8型数控系统的蜗轮加工软件开发

为改变国内针对蜗轮滚削加工的研发大多基于国外数控系统的局面,在国产数控系统上建立相应的蜗轮滚切加工系统软件。在分析六轴四联动数控滚齿机齿轮滚切加工工艺的基础上,建立滚刀轴和各进给轴运动关系模型;基于华中HNC-848数控系统开放的上下位机体系结构,利用开放的APP接口函数进行蜗轮加工专用软件界面及功能二次开发;设计用户宏变量,编制蜗轮滚切加工宏程序,实现了蜗轮径向和切向滚切加工,蜗轮加工精度达到国标3级。结果表明：基于国产数控系统开发的蜗轮加工软件,操作简便、适用性强,满足数控蜗轮加工机床需求,为国产数控系统二次开发提供了一套实用的方法     

基于FTA与AHP的数控成形磨齿机磨削砂轮系统可靠性分析

磨削砂轮子系统是数控成型磨齿机的主要功能系统,决定加工的精度和质量.提高其可靠性需要先找到故障原因以及磨削砂轮系统的薄弱环节.把磨削砂轮系统故障作为顶事件进行FTA分析,之后运用AHP构建故障层次模型,计算出每个故障因素发生的概率权重值,明确造成磨削砂轮系统故障的主要原因,提出改善方案增加磨削砂轮系统的可靠性.     

S99A精密送丝机构的剖析

介绍了一种送丝机构的性能特点和设计原理。与原来的送丝机构相比,该送丝机构采用全齿轮传动,四轮驱动,具有效率高、送丝力大、噪声小等特点;输出轴最后一级采用升速传动,送丝轮受力合理,输出轴齿轮寿命增长。分析计算了两送丝轮正确啮合时它们之间的距离,装在结构底座上的送丝轮啮合情况,以及装在送丝轮上架上的送丝轮啮合情况。     

随机载荷下风机齿轮动态可靠性评估

以2 MW水平轴变速风力发电机齿轮传动系统为研究对象,对已产生裂纹的风机齿轮进行可靠性评估。以随机风速作为风机齿轮箱外部载荷,通过齿轮的转矩、切向载荷,计算齿轮齿根所受应力,并采用Weibull分布进行拟合;根据断裂概率与齿轮所受最大应力之间的关系和Griffith理论,建立断裂概率与裂纹之间的模型;基于Paris公式建立裂纹与载荷加载次数模型;最后,将上述2种模型结合,利用可靠度与失效率之间的关系,建立考虑随机载荷条件下,风机齿轮的动态可靠性模型。以风机齿轮箱中太阳轮为例,结果表明：相对于初始可靠度大于0.99的太阳轮,所验证的太阳轮初始可靠度在低至0.5的情况下,经过高载荷的作用,其可靠度会急剧下降,直至失效。在确定的材料下,所提模型可以较好地反映不同应力水平下裂纹扩展以及裂纹对可靠度的影响,可较好地应用于工程实践中。     

新型垂直轴风力发电机的关键技术探讨

简要叙述了目前垂直轴风力发电机的特点,并对目前常用垂直轴风力发电机结构中风轮、传动机构、塔架等重要部件的技术现状进行了分析与介绍。在此基础上,指出了目前垂直轴风力发电机存在的重要技术问题,并针对性地提出了相关建议。     

某发动机齿轮转子的模态分析

利用MSC．MARC有限元计算软件及配套的硬件设备,采用多体接触三维有限元分析模型,在计算时主要考虑螺栓与齿轮、齿轮与齿轮间的接触问题。研究了螺栓过盈配合对齿轮转子模态的影响,以及螺栓个数对此齿轮转子模态的影响。通过比较,分析了特殊齿轮转子在工作过程中的振动特性。结果表明：装配过盈量对转子振动频率影响不大;改变齿轮间的连接方式（增减连接螺栓个数）则对齿轮转子振动频率影响比较大,可以采用不同的连接方式来增大齿轮转子的工作频率带宽度。     

少齿数齿轮轴扭转变形及破坏分析

以顺、逆螺旋方向进行了少齿数齿轮轴的扭转试验,得到了顺逆向扭转变形和破坏的独特现象,探讨了扭转变形和破坏的原因.提出了少齿数齿轮设计时应考虑扭转失效破坏的因素.     

罗茨风机铝合金扭叶形三叶轮的参数化设计

介绍了应用Pro/E软件,对罗茨风机的扭叶形三叶轮进行参数化设计。应用Pro/E能通过输入叶轮不同段的参数方程,自动绘制出复杂的叶轮齿形,并进行三维实体造型,同时改变设计参数就能方便地改变叶轮齿形。对设计出的叶轮还能进行啮合模拟、干涉检查、叶轮配合间隙测量、面积利用系数计算等,大大提高了设计效率和设计精度,解决了常规设计方法很难或无法实现的一些问题。     

齿轮半固态成形工艺研究

论述了用ZA27合金采用半固态模锻工艺生产齿轮的实验研究,对工艺参数进行了选择,分析了半固态工艺模锻圆柱齿轮成形性能,并对不同工艺生产的齿轮力学性能进行了比较。结果表明:半固态模锻工艺生产的齿轮不仅形状精度高,而且力学性能明显高于其它两种工艺的制件。     

链轮的体积成形工艺与模具

研究的链轮内为渐开线小模数齿轮,外为变位齿轮,齿短而尖,内外齿同心度要求高,原切屑加工生产效率低且同心度不易保证。通过分析、研究,采用体积成形工艺技术将内外齿一次精密成形,并且一次可以成形多件链轮。设计、制做的成形模具结构简单、新颖,使用方便,寿命高。