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。     

高速齿轮轴断齿原因分析

目的 材质为17Cr2Ni2MoA的风电齿轮箱高速齿轮轴,同炉号共生产5件,在安装装配后进行试车试验时其中4件均发现有断齿现象,导致高速齿轮轴报废,同时导致整个风电齿轮箱的安装调试工作停滞.故对该高速齿轮轴断齿原因进行分析,以区分质量事故责任.方法 通过化学成分分析、齿面宏观外貌观察分析、宏观断口、宏观金相、微观金相、有效硬化层深度测试、扫描电镜试验分析等一系列的理化试验,对该高速齿轮轴断齿原因进行分析.结果 该高速齿轮轴材质正常,化学成分合格.齿轮轴齿部断口上有疲劳贝壳纹线,齿轮断口为疲劳断口,疲劳源在齿根.齿轮轴齿部表面渗碳热处理层组织正常,晶粒度级别为7级,合格;齿轮轴齿根、齿面、齿顶表面渗碳热处理层的有效硬化层深度均过深,不符合产品技术要求.齿轮轴断口微观形态呈疲劳辉纹,未见明显的冶金缺陷.结论 该高速齿轮轴断齿性质为快速疲劳断裂,其形成原因是齿根渗碳层深度过深所致.     

燃气涡轮起动机减速器齿轮断齿分析

燃气涡轮起动机返厂修理分解检查时，发现减速器输入主动齿轮损坏，弹性轴定位段单向严重胶合。通过对故障件进行外观形貌、裂纹和金相组织检查，以及齿轮偏斜情况下的强度计算分析，结果表明:主动齿轮断裂性质为轮齿弯曲疲劳，轮齿弯曲疲劳失效与其承受了较大的振动冲击载荷有关，弹性轴前花键与动力涡轮轴内花键间隙配合导致径向位移和涡轮转子振动增大，齿轮接触应力和弯曲应力显著增加，最终产生疲劳断齿。     

12Cr2Ni4钢齿轮断裂失效分析

针对12Cr2Ni4钢齿轮在工作过程中发生断齿及齿面损伤的问题,通过断口分析、能谱分析、化学成分分析、渗碳淬火硬化层检测,对齿轮的断裂失效原因进行了分析。结果表明,齿轮断裂性质为疲劳断裂,因残留加工刀痕产生应力集中、有效硬化层局部过浅以及过渡区残余应力大是齿轮断裂失效的主要原因。疲劳裂纹首先于齿轮节圆附近残留加工刀痕较深处萌生,随后逐渐扩展直至断裂。据此提出了改进措施。     

台架试验中齿轮断齿的原因分析

采用显微组织分析,结合断口形貌分析、齿形齿向分析对齿轮断齿原因进行失效分析.结果表明,齿根圆角表层非马氏体组织深度不符合技术要求,但非本次断齿的主要原因.齿轮断齿根本原因为齿根次表面存在大尺寸氧化物夹杂,在试验持续受力过程中以该夹杂为疲劳源发生鱼眼状疲劳断裂.     

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。     

上传主动锥齿轮断裂分析

发动机返厂检查发现上传主动锥齿轮的一个轮齿发生断裂。通过对断裂齿轮进行断口宏微观分析、金相组织和硬度检查,分析认为锥齿轮的断裂性质为弯曲疲劳,疲劳断裂的原因是齿根弯曲应力过大。对齿轮齿厚、齿根圆角进行测量,对齿根圆角过渡情况进行检查,并运用有限元分析方法对锥齿轮断齿受力进行模拟分析。结果表明:齿根弯曲应力过大是因为齿厚超差导致齿轮啮合位置偏离,同时齿轮在加工过程中齿根存在加工接刀尖边导致齿根应力分布改变,出现应力集中。后续采取改进齿轮的加工工艺及加强对齿轮的制造质量控制等措施,避免该类故障再次发生。     

圆角半径对输出轴断裂的影响研究

在试验过程中输出齿轮轴发生断裂,断面磨损严重。本研究先对该轴的断裂失效进行了分析,确定断裂性质为旋转弯曲高周疲劳,理化检测指标符合图纸要求,而圆角半径实测数据比设计要求小。为了查找疲劳失效原因,对实测圆角半径和设计要求圆角半径所造成的应力集中进行应力计算,得到不同圆角半径对应的实际旋转弯曲疲劳极限强度,发现该输出轴断裂处的实际旋转弯曲疲劳极限强度比设计要求降低了一半。在工作载荷作用下实际旋转弯曲疲劳强度的降低,使该输出齿轮轴的实际疲劳寿命相比设计寿命大大降低,导致该输出齿轮轴工作中提前失效。     

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.     

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。     

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。     

谐波式齿轮泵柔轮强度分析

针对谐波式齿轮泵柔轮容易产生疲劳破坏这一问题,通过对柔轮进行疲劳强度及轮齿弯曲强度分析,推导出柔轮疲劳强度校核公式和轮齿弯曲强度校核公式,为新型齿轮泵的设计和开发提供了参考。     

航空直齿轮轮缘厚度对齿根应力的影响规律

以航空直齿轮为研究对象,基于三维有限元方法讨论轮缘厚度对齿根应力的影响规律。介绍ISO6336/AGMA标准中轮缘影响因子随厚度的变化趋势。利用三维有限元建立5齿局部模型,讨论轮缘影响因子的变化规律并与标准和文献结果进行对比,证明模型的正确性。在此基础上,综合考虑薄轮缘、薄腹板和细长轴等结构特征,建立了齿轮整体三维有限元模型,详细分析轮缘厚度对齿根应力和轮缘应力的影响规律。讨论ISO6336/AGMA标准在航空直齿轮弯曲强度校核中的适用性     

快捷自锁增力夹紧机构钻模的分析与设计

采用了板动手柄能使具有斜齿的齿轮轴带动着具有斜齿的齿条轴产生移动,移动可使设有导向装置并装有钻套的钻模板夹紧工件。由于夹紧力在斜齿上可分解成齿轮轴向分力的作用,使齿轮轴上制有的10°锥体与锥套的配合具有不可逆的自锁性能。这种自锁性能只能是手柄带动着齿轮轴的转动及齿条轴的移动,而不能是齿条轴带动着齿轮轴的转动。同时,手柄对齿轮和齿轮轴的锥体对锥套及工件都会产生增力的作用。     

20CrMo钢齿轮轴早期断裂分析

采用化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电子显微分析和能谱微区成分分析等方法,对20CrMo钢起动机驱动齿轮轴过早失效断口进行了分析。结果表明,驱动齿轮轴的过早断裂系原材料冶金缺陷、表面硬化层组织反常和心部硬度偏低所致。