基于有限元计算的装载机主减速器疲劳可靠性分析

疲劳可靠性是衡量机械产品质量的重要指标之一.分析装载机驱动桥主减速器的故障类型,认为其主要的失效部位在一对螺旋锥齿轮.对螺旋锥齿轮进行有限元接触分析,并根据计算结果分析失效模式,最后根据实测的主减速器载荷谱估算主减速器的疲劳可靠度.研究表明:主从动锥齿轮单齿啮合阶段的齿面接触疲劳失效和从动锥齿轮的齿根弯曲疲劳失效是主减速器螺旋锥齿轮疲劳失效的主要模式,分析结果对主减速器疲劳可靠性的预估具有一定意义.     

用仿形感应器对齿轮连续淬火

在工程机械中,经常出现模数10以上的大模数齿轮。对于这类齿轮的高频表面淬火,我厂一直采用传统的保守方法,即用软线感应器对齿轮进行单齿淬火。这种工艺方法既烦琐又笨重,生产效率低,齿轮两端马氏体粗大(7级),邻齿易回火,齿根加热不     

某三轴专用车辆贯通式驱动桥主螺旋齿轮副失效分析

某三轴专用车辆,在泥泞路面上行驶时,中桥(贯通式驱动桥)主螺旋齿轮副在受到较大的载荷时,出现了磨损、崩齿、脆断失效的故障。本文从整车匹配计算、装配检验、现场勘查断裂受损件、理化检验分析等方面入手,分析驱动桥主螺旋齿轮副崩齿、断裂受损原因,并根据分析出的结果对产品提出了整改措施。     

推压二轴断齿失效分析

wk-27M3电铲使用半年多后,因声音异常,拆箱检查发现推压二轴齿轮掉齿,导致产品失效。断口观察发现断齿起源于齿根圆角处,呈典型一次性过载折断,齿面呈明显波纹状变形。材质分析表明化学成分符合要求,基体组织正常,但渗碳淬火问题严重,降低材料综合性能,最终导致轮齿在过应力下过载折断。     

基于ANSYS的齿轮静态有限元分析

本文建立了直齿圆柱齿轮平面和实体有限元模型,并进行了静力分析,确定了齿轮的最大应力图、最大应变图和变形云图。结果表明:齿轮的失效首先在齿根出现,利用所得结果可进行齿轮齿根弯曲疲劳强度以及齿面接触疲劳强度校核,为齿轮传动的优化设计提供了基础理论。     

圆弧等高齿弧齿锥齿轮的设计与性能分析

为了改善齿轮副的对角接触现象,将常规弧齿锥齿轮的渐缩齿改为等高齿齿形,采用0号刀齿铣齿,从理论上避免对角接触。基于齿轮的局部啮合原理、齿面接触分析(TCA)技术和承载齿面接触分析(LTCA)技术,对相同条件下等高齿设计与常规齿轮设计的实际接触区、载荷及应力应变进行了分析。分析与加工试验结果表明:理论与实际接触区位置基本相同,所受力的大小以及应力分布也基本相同。与传统的齿轮设计相比,等高齿弧齿锥齿轮设计保证了齿轮强度、齿轮啮合质量,使其接触区规范且易于调整,有利于提高加工效率。     

齿根应力测试技术研究

低速重载齿轮,在设计中有关弯曲应力或轮齿的抗断裂强度的计算是很重要的内容,而承载能力的计算又是以齿根当量应力为依据的。也就是说齿根应力沿齿向的分布情况在很大程度上决定了齿轮的承载能力,这就是我们研究齿根应力的出发点。齿根应力的大小及分布除了啮合角、齿数     

渐开线齿轮变位系数对齿根应力影响的研究

渐开线齿轮广泛应用于工程机械的动力传递系统。参考IS O 6336:2006国际标准,得出不同变位系数渐开线齿轮的齿根应力,并分析轮齿截面参数对齿根应力的影响,通过有限元应力仿真对齿根应力数据进行验证。结果表明,不发生根切的渐开线圆柱直齿外齿轮,随正变位系数的增大,轮齿危险截面齿厚增大,同时齿根的应力集中情况更趋严重;在易出现轮齿折断的重载工况下,正变位系数较大且齿数较多时,正变位齿轮的齿根应力高于标准齿轮。结论可为合理选择齿轮变位系数以提高齿轮强度等相关研究提供支持。     

弧齿锥齿轮的过载损坏及防护措施

通过工程钻机弧齿锥齿轮的失效分析,提出了提高齿轮承载能力的综合措施,减少了弧齿锥齿轮的过载损坏。     

基于应力-强度干涉理论的圆锥齿轮可靠性研究

为了在缺少统计数据的情况下得到圆锥齿轮的可靠性,探讨了一个可行的方法 ,以常规圆锥齿轮的机械设计公式做基础,以其设计参数作为随机变量,并将从设计手册中查得的有关数据。最后运用由应力-强度干涉理论,概率论与数理统计的知识和变差系数法推导出的公式计算出圆锥齿轮的可靠性。以调制合金钢40Cr的圆锥齿轮为例,通过查阅资料得到其应力与强度均服从对数正态分布,并通过推导出的公式得到其齿面接触疲劳强度下的可靠度为0.8709,大小齿轮的齿根弯曲疲劳强度下的齿轮可靠度分别为0.98778,0.98956。结果表明该例子中的锥齿轮可靠度较高,与实际工况相吻合。     

保证弧齿锥齿轮质量的热处理工艺措施

进行了工程机械驱动桥弧齿锥齿轮早期失效分析和热处理技术评价,判明轮齿的渗层和心部组织不良以及渗层硬度分布不合理是齿轮副早期失效的主要原因,提出了保证弧齿锥齿轮质量的热处理工艺措施。     

三种弧齿锥齿轮的几何计算

锥齿轮按齿形来分类,可分成直齿及弧齿两大类。弧齿锥齿轮又可分为一般弧齿(螺旋角为35°)及零度弧齿。按齿高来分类,又可分成收缩齿及等高齿两类。其中收缩齿又可分成正常收缩的及非正常收缩的(双锥型 Duplextaper type 或称双重收缩齿)。弧齿锥齿轮广泛用于轮履式工程机械的主传动及中央传动中,并占有很重要的位置。直齿锥齿轮由于存在有同时啮合齿数较少,不能分齿,不易控制接触区,传动有冲击等缺点而很少应用。零度弧齿锥齿轮(包括螺旋角小于10度的)和直齿锥齿轮比较,有较多的接触齿     

大模数锥度滚刀

在滚齿机上用滚刀加工螺旋角较大或直径较大的斜齿轮时,滚刀前端刀齿磨损很厉害,有时出现崩齿现象。当滚切用量一定时,磨损状态的变化主要随齿轮螺旋角β变化而变化。螺旋角大,滚刀磨损就大,反应亦然。若将滚刀前端磨成适当锥度θ(如图1),在切齿时不会由于β的变化而引起滚刀早期磨损,同时将大大改善切削性能,提高滚切效率。     

动力换挡变速器齿轮失效分析及改善对策

某批次变速器出现多起齿轮打齿故障,其失效形式为齿轮齿部发生严重的塑性变形,齿顶被滚圆,接触齿面被压陷,个别轮齿从根部断裂;基于故障件的失效状态,初步推断硬度低造成强度不足是齿轮早期失效的原因;借助直读光谱仪、金相显微镜、布氏硬度计等仪器对故障件的化学成分、表面硬度、芯部硬度、金相组织等项目进行检测,确定芯部硬度过低是造成齿轮断裂的主要原因;根据故障件的生产批次,对齿轮热处理工序进行追溯和排查,找到淬火工序电炉炉壁出现裂纹是造成个别齿轮芯部硬度低的原因。在此基础上,制定了防止类似问题再次发生的改善对策。     

齿轮沿齿沟中频连续淬火

常见的齿轮逐齿中频淬火方法有三种,即单齿同时加热淬火、沿一齿两侧面连续淬火和沿齿沟连续淬火(表1)。前两种方法淬火的硬化层终止于齿根,造成应力集中,同时淬火在齿根产生附加拉应力,从而大大降低了抗交变载荷能力和弯曲疲劳强度,常导致齿根裂纹和折断。沿齿根连续淬火,能在齿面和齿谷得到连续均匀分布的硬化层,从而有效地提高了弯曲疲劳强度和使用寿命     

基于GEMS软件的螺旋锥齿轮设计制造应用

以某型工程机械驱动桥主传动螺旋锥齿轮副为应用研究案例,基于GEMS软件进行锥齿轮副的几何参数设计计算、刀具设计及齿面接触TCA分析优化,最终生成大小螺旋锥齿轮的加工工艺参数。生产制造验证表明,利用GEMS制造系统软件能够实现螺旋锥齿轮传动设计与制造的无缝连接,可有效缩短研发制造周期。     

YKD2940数控锥齿轮拉齿机工件主轴夹紧装置的失效分析

本文是针对YKD2940数控锥齿轮拉齿机工件主轴夹紧装置的失效导致整个齿轮加工机床不能充分发挥起加工效能,制约了其弧齿锥齿轮加工机床的数控化改造和数控化技术的应用和发展。因此对其改进,以满足生产,提高效率。本文主要通过对液性介质定心夹具的原材料性能,焊口性能,受力分析和试验来说明其磨耗和失效并对相关重要问题有详细分析介绍。     

螺旋锥齿轮数字化模型的CAT疲劳寿命分析

螺旋锥齿轮是汽车驱动桥重要的核心部件,螺旋锥齿轮几何形状与制造工艺复杂,应力测试困难,对螺旋锥齿轮的力学研究仍然停留在经验公式和台架试验,不但试验周期长,对产品的改进,存在较大盲目性。应用CAE技术研究螺旋锥齿轮,精确仿真螺旋锥齿轮的数字化理论模型,采用有限单元法进行响应分析、疲劳寿命分析,是提高螺旋锥齿轮设计水平的有效途径。目前,CAE技术研究螺旋锥齿轮尚处于初级阶段,其理论计算结果还需要大量的试验数据进行校核与修正,已有的三维软件还有待进行针对性的二次开发,以期实现数字化样机的虚拟试验完全取代物理样机试验的终极目标。     

东方红-54/75推土机中央传动齿轮打牙的原因及防止

我局筑路、养路职工,遵照毛主席关于“要善于去观察和分析事物的矛盾运动,并根据这种分析,指出解决矛盾的方法”的伟大教导,针对东方红-54/75推土机中央传动齿轮易发生打牙的问题,分析原因、寻找措施,取得了一定效果。现总结介绍如下。一、打牙情况1.齿牙打掉大小圆锥齿轮中的一个或相邻数个齿牙的全齿或半齿被打掉。一般情况下,小锥齿轮较严重些;2.齿牙打缺大小圆锥齿轮沿齿圈的端部(约占齿宽的1/5～1/4)被打掉,其中齿     

大型齿轮的失效和维护

运用材料力学和磨擦学理论对大型齿轮的失效形式即过载失效和过度磨损进行分析,得出了失效产生的原因,表面接触应力过大,齿面硬度低,油温过高,油品清洁性不好等,从失效产生的原因针对性逐项提出了实际生产中防止失效的维护与保养方法,从而对提高齿轮寿命。作出了有益见解。