A35CrNiMo感应淬火齿轮弯曲疲劳强度试验

为解决某大型升船机用大模数齿条新材料-A35CrNiMo感应淬火弯曲疲劳特性基础数据缺乏,准确预测和评估该大型装备的寿命和可靠性问题,采用成组与爬山试验相结合的方法,对该种材料齿轮弯曲疲劳特性开展了试验研究,采用LABVIEW软件对试验数据进行处理,得到了齿轮的疲劳极限应力、弯曲疲劳寿命分布和不同可靠度下的P-S-N曲线,为该材料齿轮齿条可靠性、安全性设计提供了基础数据。     

25Cr2Ni4WA合金钢渗碳淬火齿轮的弯曲疲劳试验分析

采用双齿弯曲脉动加载试验法,进行了25Cr2Ni4WA齿轮弯曲疲劳强度试验.根据试验所得数据,按统计学原理,拟合出S-N曲线,并获得不同置信度、可靠度下的弯曲疲劳极限应力值;能为该材料齿轮的弯曲疲劳可靠性设计提供了实践基础数据.     

18Cr2Ni4WA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳特性试验研究

论述了18Cr2Ni4WA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳特性的试验研究情况。试验采用3级恒定应力水平的成组法，拟合出的R—S—N曲线，获得了不同可靠度下的弯曲疲劳特性，为该材料齿轮的弯曲疲劳可靠性设计、有限寿命设计提供了真实可靠的基础数据。     

基于42CrMo齿轮的弯曲疲劳试验研究

42CrMo属于超高强度钢,其具备较高的强度,材料淬透性能好,淬火后的变形量小,大量地应用于牵引用的大齿轮、承压主轴、连杆等传动件材料,弯曲疲劳试验对齿轮疲劳寿命预测具有重要意义。首先,通过齿轮弯曲疲劳试验,获得了应力比R=0.1时交变载荷作用下的齿轮弯曲疲劳试验数据,得到了齿轮弯曲疲劳强度P-S-N曲线和拟合曲线关系式,以及不同可靠度下齿轮所能承受弯曲的疲劳极限值。随后,采用有限元方法对齿轮弯曲疲劳试验进行了数值模拟,得到了齿轮齿根处的静力学强度和理论计算值对比,分析表明数值模拟所得结果与理论分析结果基本一致,可以作为弯曲疲劳试验疲劳寿命仿真的基础。最后,通过弯曲疲劳寿命试验试验值与数值模拟结果对比,结果表明,疲劳寿命试验值与可靠度在84.1%时数值模拟得到的弯曲疲劳寿命基本一致,验证了数值模拟的准确性,因此能够有效预测42CrMo齿轮的弯曲疲劳寿命。     

圆弧齿轮单齿弯曲疲劳试验

本文设计了圆弧齿轮单齿弯曲疲劳试验夹具,成功地在高频疲劳试验机上进行了圆弧齿轮弯曲疲劳强度试验,为提高圆弧齿轮弯曲强度开劈了新的试验研究途径。     

基于BP网络的齿轮弯曲疲劳强度极限的确定

齿轮强度设计时,其弯曲疲劳强度极限值一般由图表查得,由于图表繁多,给齿轮传动设计的CAD化带来了很大的不便.针对齿轮弯曲疲劳强度极限的影响因素(齿轮材料、齿面热处理硬度、材料及热处理品质),以及这些影响因素与齿轮弯曲疲劳强度极限之间非线性特性,提出了应用4层BP神经网络模型确定齿轮弯曲疲劳强度极限的方法.依据弯曲疲劳强度极限线图的两个特殊点建立了解析表达式,用其求出的值作为BP网络训练样本.训练好的BP网络模型可直接用于工程设计中齿轮弯曲疲劳强度极限值的确定,实例印证了其误差不超过5%.     

37SiMn2MoV调质齿轮弯曲疲劳强度的试验研究

论述37SiMn2MoV调质齿轮弯曲疲劳强度的试验研究.在试验数据的基础上,根据统计学原理,拟合出完整的C-R-S-N曲线,并获得指定置信度下,各种可靠度时的弯曲疲劳曲线,从而为国产材料齿轮设计提供了必要的基础数据.     

高速重载燃油泵齿轮副疲劳寿命预测方法研究

本文针对高速重载航空燃油齿轮泵的齿轮疲劳失效问题，开展了齿轮副的疲劳寿命预测研究。首先，采用赫兹接触模型理论和悬臂梁等效模型等解析法和有限元法，分析了齿轮的许用安全系数及啮合接触应力；其次，进行了齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的有限元计算；最后，采用有限元法进行了3种典型工况下的齿轮疲劳寿命预测。研究结果表明，齿轮接触及弯曲强度安全系数和接触应力均满足材料强度要求，齿轮齿面可靠性不低于99.97%，预测疲劳寿命为5027h，达到了该型齿轮泵设计寿命要求。     

铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响的试验研究

当前，表面硬化齿轮存在多种铸锭工艺状态，开展铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响研究，对齿轮抗疲劳精益设计和成本控制有十分重要的意义。对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6渗碳齿轮开展了表面完整性表征测试，研究了不同铸锭状态齿轮的齿根残余应力、表面粗糙度和硬度差异；基于国家标准GB/T 14230—2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》，设计了齿轮弯曲疲劳试验方案，对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6齿轮开展了升降法齿轮弯曲疲劳试验，获取了不同可靠度下的弯曲疲劳极限，探究了铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳极限的影响；对3种工艺状态齿轮开展了Locati快速测定法的齿轮弯曲疲劳极限测试，研究了两种试验方法的弯曲疲劳极限结果差异，为我国齿轮疲劳基础数据建设与抗疲劳主动设计提供参考。     

服从正态分布随机载荷作用下齿轮弯曲疲劳试验研究

根据齿轮传动过程中普遍承受的高斯分布载荷谱,编制了试验用随机变幅疲劳载荷谱,在MTS电液伺服疲劳试验机上利用成组试验方法完成了该随机载荷作用下全寿命齿轮弯曲疲劳试验,得到了特定变差系数高斯分布载荷谱下齿轮弯曲强度的R-S-N曲线。试验结果证明,随机变幅疲劳试验得出的轮齿疲劳寿命低于由疲劳载荷上限值取为载荷谱均值的恒载荷疲劳试验得出的疲劳寿命,因此,如果采用后者的试验结果去估算实际服役中的齿轮的弯曲疲劳寿命是非常危险的。对随机载荷下的齿轮设计的疲劳极限的理论值进行了预测,并与试验结果进行了比较。结果表明,理论分析结果与试验结果基本相符。     

42CrMo钢M+F双相组织接触疲劳、多冲疲劳及弯曲疲劳性能研究

用42CrMo钢经亚温淬火获得马氏体 未溶铁素体双相组织(M F)，未溶铁素体含量分别为0％、3％、10％、15％和20％。就未溶铁素体含量对接触疲劳、多冲疲劳及弯曲疲劳性能的影响机理进行研究，局部的应力集中因铁素体发生塑变而得到松弛和细化晶粒是提高疲劳寿命的主要原因。试验结果表明，M F双相组织的接触疲劳、多冲疲劳、弯曲疲劳寿命均比单-M组织的疲劳寿命高。三种试样的疲劳寿命均随未溶铁素体含量的增加而相应提高，且有最佳值。在文中试验条件下，未溶铁素体含量达到最佳值(10％)时，三种试样的疲劳寿命皆为最高。     

65 m 射电望远镜天线疲劳寿命分析

文中阐述了疲劳破坏在工程中的危害性和疲劳寿命分析的重要性,论述了疲劳寿命分析的基本原理。建立了65 m天线的总体和局部的有限元模型,给出了疲劳寿命分析的边界条件。以实验数据为基础,经过处理和转化,得到了42CrMo材料的S-N曲线和Gerber曲线。对65 m天线进行了疲劳寿命分析,得到了疲劳寿命结果和危险点的具体位置,对结构设计进行了改进。结果表明:进行疲劳寿命分析,是解决天线工程上安全性和可靠性问题的有效手段。     

疲劳概率模型的综合评价方法

提出了疲劳概率模型的综合评价方法，从已通过假设检验的各疲劳概率模型中选择最优疲劳数据描述概率模型。对42CrMo硬齿面齿轮轮齿弯曲疲劳试验寿命分布概率模型的综合预测能力进行了排序，得出三参数Weibull分布（3-PWD）和指数分布(ED)是最佳预测概率模型的结论。     

低碳Mn-B贝氏体钢在汽车前轴上的应用试验

对低碳Mn-B贝氏体钢制前轴进行疲劳性能、热加工工艺和装车考核等试验。结果表明，低碳Mn-B贝氏体钢制造汽车前轴能降低生产成本．可代替42CrMo调质钢。     

35CrMo调质齿轮弯曲疲劳断齿失效分析

以３５ＣｒＭｏ调质齿轮弯曲疲劳断齿综合失效分析为主线,叙述了一种包括宏观分析、微观扫描电镜分析、能谱分析、金相分析等方法的较全面的断齿失效分析过程,并借助于故障树分析法,探寻了３５ＣｒＭｏ调质齿轮弯曲疲劳极限偏低的原因,进一步提出了改进与提高的措施。文中提出的方法和过程对其他的疲劳失效现象的分析也有较好的参考价值。     

钢中最大夹杂尺寸的评估与疲劳强度的预测

采用两种极值统计方法(statistics of extrem values,SEV;generalized Pareto distribution,GPD)对某一商用42CrMo钢的最大夹杂尺寸进行评估,并且预测其对应的疲劳强度.与实验结果比较发现,两种方法预测的夹杂大小及疲劳强度和超声疲劳实验的结果接近,且在一定的小体积范围内SEV方法预测的最大夹杂尺寸与实验结果更相近.     

耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢

参照42CrMo钢,通过增加Mo量,添加微合金元素V、Nb、降低Mn量和杂质元素P、S含量,研制开发出一种高强度螺栓钢ADF1,在1300MPa级的强度水平下具有良好的耐延迟新裂性能,并对此进行了分析。     

42CrMo钢淬火数值模拟及试验验证

在标准端淬法的基础上,研制了末端喷油淬火设备来测试42CrMo的淬透性,仍按照标准端淬法对试样端面进行喷油淬火,直至试样冷却。采用热处理数值模拟软件COSMAP,对42CrMo钢的末端喷油淬火过程进行了数值模拟计算,模拟过程中充分考虑了相变的影响及温度一组织一应力／应变三场耦合,得到淬火过程中不同时刻的温度场、组织场、应力场和硬度场。对计算的温度和硬度变化结果进行了试验验证,模拟结果同试验结果基本吻合。     

42CrMo曲轴坯的工艺改进

由于42CrMo曲轴锻造坯组织晶粒粗大，影响了钢中缺陷的超声波定性探伤效果。通过试验确定了旨在细化晶粒的热处理工艺，取得了满意的实际生产效果。     

镍磷化学镀对40Cr钢疲劳损伤行为的影响

用系统分析的方法，通过三点弯曲疲劳试验，跟踪监测40Cr钢及经镍磷化学镀处理试样的疲劳过程，对镀层在疲劳损伤过程的影响进行数值度量。实验结果表明，经镍磷化学镀处理40Cr钢的三点弯曲总体疲劳寿命有明显下降，且镍磷化学镀层显著影响着40Cr钢的疲劳裂纹萌生阶段和疲劳裂纹扩展的损伤过程，40Cr钢经处理后的疲劳裂纹萌生寿命和疲劳寿命下降33％以上。