表面致密化粉末冶金齿轮的性能

用压制、烧结及选择性横向辗压表面致密化制造了轿车变速器的粉末冶金螺旋齿轮。在生产的每一道工序中都根据显微组织、齿轮几何形状、表面粗糙度及DIN品质对齿轮的性能演变进行了监控。将粉末冶金齿轮的几何形状和现在变速器中使用的常规生产的锻钢齿轮(DIN品质7)进行了比较。表明,制造的粉末冶金齿轮的品质位于DIN品质8范围以内;而且,证明通过生产工序的改变可减小对中与齿廓的误差。虽然锻钢齿轮的对中与齿廓误差较小,但是粉末冶金齿轮的偏心率与节矩的误差和表面粗糙度较好。     

表面致密化--一种提高烧结齿轮性能的有效方法

表面致密化与传统的粉末冶金方法相结合，可以显著改善烧结齿轮的疲劳及表面磨损性能。从而提高齿轮的寿命，同时使生产高性能齿轮的总成本降低，为用粉末冶金(PM)方法生产汽车变速箱齿轮提供了更大的可能性。本文着重讲述了使用这种方法生产高性能PM齿轮的工艺过程，同时介绍了测定致密化效果及齿轮性能的几种主要方法，并根据工艺过程比较了使用传统的机加工方法及本文所述的方法生产同性能齿轮的成本差别。最后，以两个实例分别介绍了使用上述方法对Volvo 850系第五挡变速齿轮及Scania载重车变速箱中行星齿轮的研发。     

高负载粉末冶金齿轮选择性表面致密化

本文评述了当前高负载粉末冶金齿轮的发展状况.表明,经选择性表面致密化加工的粉末冶金钢齿轮,其齿的弯曲疲劳强度与接触疲劳强度都和常规钢的相应齿轮相同,完全可替代钢齿轮,如汽车变速器中的钢齿轮.特别是,描述了预成形件的设计与辗压后齿轮中的相应密度分布.最后,表明用选择性表面致密化制造的粉末冶金钢齿轮,既具有相应钢齿轮的使用性能,又具有巨大的节约生产成本的潜力.     

轿车变速器的表面致密化粉末冶金齿轮的使用性能

选择性表面致密化是改进粉末冶金钢的一种方法,高负载齿轮经过这种加工工艺处理,就能达到使用要求.本文介绍了粉末冶金螺旋齿轮的制造工艺与性能,用三轴总成成对试验台架、承载能力试验台架及噪声试验台架测定了齿轮的使用性能,并把试验结果和具有同样几何形状与表面质量的锻钢齿轮的数据进行了比较.结果表明,粉末冶金齿轮的承载能力与噪声级可和锻钢齿轮相媲美.     

粉末冶金表面致密化齿轮的国产化分析

分析了国内外粉末冶金表面致密化齿轮的发展现状,从原材料选择、斜齿成形、致密化工艺、模拟分析等几个方面分析粉末冶金表面致密化齿轮国产化生产的难点,通过引进先进技术等方法来分析国产化的可行性。     

表面致密化齿轮的滚动接触疲劳

此文是PM2TEC2005会议的优秀技术论文,对粉末冶金变速器齿轮的开发具有重要意义。作者是加拿大Stackpole公司汽车齿轮事业部的技术领导人。     

表面致密化齿轮的滚动接触疲劳

(上接2008年第3期233页) 5 剪切应力分布与剪切强度分布 过去曾提出防止表层下疲劳失效的一些分析设计方法,它们是将表层硬度分布转换为局部材料强度分布[22-26].     

高使用性能粉末冶金零件的表面致密化

为保证机构的可靠性,历史上一直在用锻钢合金批量生产高转矩变速器零件,诸如变速器齿轮、高性能链轮、单向离合器座圈及滚珠轴承座圈。虽然用粉末冶金工艺生产的零件成本低廉,但常规粉末冶金钢的静态、疲劳及耐磨性能的局限性,使粉末冶金零件不能应用于上述领域。为解决这些缺欠,近年来,一直在研发用选择性表面致密化(SSD)改进粉末冶金钢性能的各种生产工艺。特别是,PMG集团开发出了一种拥有专利权的表面致密化工艺——DensiForm。利用这种工艺可使零件表面关键部分形成深度达1mm的完全致密化表面层,而零件心部仍然是多孔性的。这种结合与粉末冶金材料合金化的灵活性,使生产的烧结钢零件的使用性能可与在高应力下使用的锻钢性能相比拟。本文将介绍2个例子,即变速器中应用的表面致密化螺旋齿轮和直齿链条的驱动链轮。本文说明了螺旋齿轮和驱动链轮的生产工艺与显微组织,介绍了轿车变速器用螺旋齿轮的性能(其中包括在三轴总成的成对试验台架上得到的滚动接触疲劳的数据)和表面致密化链轮的材料性能与使用性能。     

选择表面致密化方法

生产高负荷粉末冶金零件最有希望的技术当数选择表面致密化方法。它可将约1mm厚的表面层完全致密化，而零件心部仍保持标准孔隙度水平。这种具有密度梯度的材料特别适合于承受弯曲载荷或表面高压力的部件，因为部件中的应力自表面始迅速降低。制造表面致密化齿轮的方     

表面致密化齿轮的滚动接触疲劳

表面致密化给粉末冶金技术提供了制造高强度制品(如汽车变速器齿轮等)的机遇.对这样的应用来说,寿命设计的一个主要技术要求是,确定齿轮齿的滚动接触疲劳的允许工作应力.本文指出,滚动接触疲劳性能是由材料剪切疲劳强度与施加的表面下剪切应力分布的相互作用决定的.适当选取表面致密化层深与热处理渗碳层深度,可使粉末冶金齿轮的滚动接触疲劳耐久性至少达到相当于锻钢的水平.如所指出的那样,一些滚动接触疲劳试验方法,可能低估了表面致密化粉末冶金材料的表面耐久性.本文就表面致密化粉末冶金材料的失效方式、显微结构以及汽车变速器齿轮形状等问题,综述了滚动接触疲劳试验方法.推荐了开发的滚动接触疲劳试验方法,使之产生能代表实际齿轮应用中存在的试验应力分布.     

直齿轮齿廓修形研究

为了深入研究齿轮修缘对齿轮系统动力学特性的影响，以直齿圆柱齿轮系统为研究对象，考虑修形量、修缘长度、修缘曲线等三方面因素，推导出齿轮动态修缘公式。     

挤压表面致密化和滚压表面致密化工艺对比

选择表面致密化工艺主要包括挤压致密化和滚压致密化,本文基于表面致密化零件的生产,从零件性能检测方面对比分析挤压致密化和滚压致密化工艺的差异性。试验结果表明：两种工艺制备出的零件在齿廓处均能形成一层均匀的表面致密层,零件的表面强度和表面硬度均得到较大提高;挤压致密化工艺会导致烧结件端面翻边,容易造成后续烧结件外观质量问题,而滚压致密化工艺则不会产生类似外观质量问题;挤压致密化工艺中零件挤压进给量取决于模具尺寸,挤压进给量无法随意调整,并且随着模具径向尺寸的磨损,挤压进给量会变化且不可控,而滚压致密化工艺通过调节两副滚轮模具中心轴的距离,可以快速调整零件滚压进给量,制备出符合要求的表面致密层。因此,滚压致密化工艺优于挤压致密化工艺。     

非对称渐开线圆柱齿轮建模与扭转振动仿真

为研究非对称渐开线圆柱齿轮的动力学特性,在对传统的非对称齿轮扭转振动模型进行动力学等价变换的基础上,建立了基于虚拟样机技术的非对称齿轮动力学模型.利用该模型,综合考虑齿轮啮合过程中时变啮合刚度和啮合阻尼的影响,进行对称及非对称齿轮振动特性的时域和频域分析,并与数值仿真和实验研究的结果进行比较.结果表明:该模型仿真与数值仿真和实验研究的结果相吻合.     

20CrMnMo渗碳淬火齿轮的接触疲劳强度

对齿面硬度HRC62的20CrMnMo渗碳淬火齿轮,进行了接触疲劳运转试验,获得33个试验数据。经过数据处理,绘制出R-S-N曲线,可靠度0.99,循环基数5×10⁷,其齿面接触疲劳极限应力为1571.6N/mm²。通过电镜等,对齿面损伤特性进行了宏观和微观的分析,获得一些有益的观点,提出一些有效的技术措施。     

基于模糊综合决策的直齿圆柱齿轮齿廓最佳修形

在时变啮合刚度和Blok闪温理论的基础之上,系统地分析齿廓修形参数对齿间载荷分配、传动误差和齿面闪温的影响,并确定在单目标条件下齿廓修形的最佳修形参数.基于模糊综合决策理论,确定了综合考虑多目标条件下齿廓修形最佳修形参数.引入多目标条件下修形量的修正系数X_c,确定修正系数X_c的值,并给出多目标条件下修形量的计算公式.综合最佳修形参数的最大修形量,取单双齿啮合区交替点B和D的变形量乘以修正系数X_c,修形指数取1.43,修形方式为长修形.