40Cr钢齿轮齿面点状剥落失效分析

通过化学成分分析、硬度检测、宏观以及微观分析等方法,对40Cr钢齿轮齿面发生点状剥落的原因进行了分析.结果表明,由于齿轮在渗氮处理前期,炉内发生了严重的短时超温,使经过调质处理的齿轮在渗氮前又发生了先期退火,造成基体组织强度和硬度过低,在强大接触负荷作用下,齿面发生了接触疲劳而造成点状剥落.     

发动机减速器主动齿轮齿面损伤分析

发动机减速器在试验考核过程中发现主动齿轮的齿面出现倒三角状损伤。通过宏微观观察、金相分析、硬度检测和仿真计算等手段,对轮齿损伤的性质及原因进行分析。结果表明：主动齿轮轮齿的倒三角状损伤性质为接触疲劳剥落,剥落坑从下方的微点蚀区起源;剥落原因是由于从动齿轮廓修形量偏小和从动齿轮齿顶倒角偏小导致该处接触应力过大,超出材料的接触疲劳极限。通过提出增大从动齿轮齿廓修形量和规范齿顶倒角工艺、提高加工质量的改进措施,该减速器顺利通过考核。     

大功率风力发电机齿轮失效分析

国内某厂生产的大功率风力发电机,其增速齿轮箱中的高速中间轴运行大约1 000 h后发生断裂失效.为探究断裂失效的原因,对断裂齿轮先后进行宏观形貌观察、电子探针形貌分析、金相组织分析、硬度检验、烧伤检验等分析.宏观检测下齿面破损较严重,在某些齿根附近轮齿几乎全部剥落;微观下观察,齿面在破损后仍旧长时间运行,无明显断口特征...     

S40C钢制齿轮表面裂纹产生原因分析

S40C钢制齿轮服役一段时间后,单个齿面出现裂纹状缺陷。采用宏微观分析、金相检验、显微硬度测试等方法,对该齿轮缺陷产生的原因进行分析。结果表明:齿面裂纹状缺陷为接触疲劳所致,造成局部接触疲劳裂纹产生的根源是齿面存在磨削烧伤,显著降低齿面硬度,改变齿面强度梯度分布,在循环啮合作用下出现接触疲劳开裂。进一步地,对感应淬火齿轮齿面硬度降低的影响因素进行详尽的阐述,并结合不同啮合状态下齿轮强度曲线和剪切应力曲线之间的相互关系,论述常见的齿轮剥落现象及失效机理。     

17CrNiMo6齿轮轴齿面剥落原因分析

采用化学成分分析、金相检验、硬度检测等方法对球磨机齿轮轴齿面剥落的原因进行了分析。结果表明:齿轮轴齿面剥落的主要原因是磨机地基设计不符合要求,磨机超负荷运行造成齿轮轴发生过载和偏载,齿轮轴齿面硬度不均匀,齿面硬度偏低。     

汽车齿轮断裂失效分析

针对汽车齿轮运行过程中发生断齿现象,运用光学显微镜、扫描电镜观察了齿轮断口的宏观及微观形貌,并对齿轮截面渗碳层硬度分布进行测定。结果表明,在外载作用下,齿轮表面产生应力集中造成齿面次表层局部损伤并出现微裂纹,裂纹扩展以及齿面碾压,造成表面渗层剥落,心部存在的铁素体组织,降低其心部硬度,导致齿轮断裂失效。     

汽车后桥主动锥齿轮失效分析

对汽车后桥主动锥齿轮剥落原因进行了分析.分析发现,齿轮存在渗层偏薄、硬度偏低、渗层晶界被削弱等缺陷.因此,在齿面非正常接触导致齿顶接触应力过大的情况下,该齿轮发生了早期疲劳剥落.     

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.     

汽车螺旋锥齿轮失效分析

利用宏观断口分析、力学性能测试、显微组织分析等对发生齿面剥落的客车主动螺旋锥齿轮进行了失效分析.分析表明,齿面非正常接触造成的齿顶附近接触压应力过大是导致齿面早期剥落的主要原因;晶界弱化、渗层偏薄等则使剥落过程加快、剥落程度加重.     

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。     

锥齿轮崩齿失效分析

45钢锥齿轮在运行的早期发生断齿而失效。对失效的锥齿轮进行了宏观分析、化学成分分析、显微组织检验、表面硬度和硬化层深度检验,以揭示断齿的原因。结果表明:齿轮心部有块状铁素体,说明在表面淬火前未进行调质处理,且表面淬火加热不均匀;齿轮表面淬火后回火温度过低,脆性较大;还有齿轮的装配精度不高。以上这些因素导致锥齿轮过早断齿而失效。     

Experimental Study on Vacuum Carburizing Process for Low-Carbon Alloy Steel

As a low-carbon alloy steel, 20Cr2Ni4A steel has an excellent mechanical properties. It has been used for producing heavy-duty gears, which require good wear and fatigue resistance. The vacuum carburizing process can improve the quality of gears and extend the service life. In this article, a complete heat-treatment process for 20Cr2Ni4A, with carburizing, tempering, quenching and cryogenic steps involved, was proposed. A numerical method was employed to design the carburizing step. The carburized samples were characterized by analysis of carbon profile, surface-retained austenite content, microstructure, and hardness profile. A good microstructure was obtained with acicular-tempered martensite, less-retained austenite, fine granular-dispersed carbides, and was oxide free. The final surface hardness was 64.2HRC, and the case depth was 0.86 mm, which meet the requirements of products. The relationships among process, performance, and microstructure were investigated to understand the inner connection.     

汽车转向器垂臂失效分析

采用体视检测、显微组织观察以及显微硬度等分析方法,对汽车转向器垂臂早期失效原因进行了分析.结果表明,失效主要原因是:转向垂臂ZG35钢的显微组织、硬度不符合技术要求,同时,转向垂臂内锥齿加工时发生乱齿现象,造成转向轴锥齿和转向垂臂内锥齿之间达不到静配合,以上因素共同作用引起内锥齿塑性变形、早期磨损和断裂.     

球墨铸铁新型强韧化处理方法的研究与应用

通过对QT450-10的基体组织和宏观特性的研究,获得了一种新型球墨铸铁热变形强韧化方法,并利用强化后的球铁材质加工成齿轮零部件,最后进行表面热处理。对强化后的球铁试样以及齿轮进行检测,结果表明,强化处理后,球铁抗拉强度由原来的560MPa增加到905MPa,齿轮经热处理后其硬度也完全符合齿轮用碳钢、合金钢的使用要求。     

Discontinuous profile grinding of multi-phase,case-hardened gears with improved load-carrying capacity

Highly-loaded transmission components like gears are case hardened for most applications to reach a load adapted strength. The surface layer microstructure as a function of heat treatment decisively determines the achievable load-bearing properties of the component as well as the technological limits of gear grinding. Against this background, this paper deals with the machinability (discontinuous profile grinding) of differently (carburizing and carbonitriding) case-hardened gears with various multi-phase microstructures and improved load-carrying capacity. Therefore, effects of different material phases, precipitates and their distribution in the surface layer on the gear-grinding process will be discussed.     

Effects of forging parameters on uniformity in deformation and microstructure of AZ31B straight spur gear

The effects of forging parameters on the deformation and microstructure distributions of as-forged straight spur gears were investigated by finite element (FE) simulation and statistical analysis method. Spur gear forging using the movable cavity die design was investigated by integrating the FE method with the microstructure evolution models for AZ31B magnesium alloys. The required inputs such as flow stress curves and microstructure evolution models, were obtained through the Gleeble thermal mechanical testing and quantitative metallography analysis method. Numerical simulation and experimental examination confirm that both the deformation and microstructure are non-uniformly distributed in the as-forged gears. Decreasing deformation temperature or increasing strain rate is beneficial to obtaining fine-grained microstructure but is harmful to the uniformity in deformation or microstructure. The level of the non-uniformity results from the complex shape of gear and the friction between the billet and dies, which is closely associated with the characteristics of flow stress curve.     

工业机器人用SCM420钢行星齿轮热处理工艺的优化

针对工业机器人用SCM420钢制行星齿轮热处理畸变问题,采用改进的正火工艺以调整渗碳前的预备组织,并设计合理的装料方案和冷却方式等措施,同时在渗碳过程中采用阶梯升温的工艺,有效地控制了渗碳淬火过程中齿轮畸变。结果表明,采用优化正火后可得到均匀一致的铁素体+珠光体的组织,硬度为175 ~180 HBW。随后经渗碳淬火回火后,批量生产的行星齿轮表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.74 HRC、40.44 HRC和0.530 mm。渗碳层中的马氏体级别为1级,残留奥氏体和碳化物级别为1~2级;心部组织级别为1~2级。齿轮精度、平面翘曲、齿沟振幅和齿形齿筋等全部满足技术要求。     

合金元素的变化对20MnCr5钢齿轮渗碳淬火后性能的影响

为探究合金元素变化对渗碳淬火齿轮性能的影响规律,以20MnCr5低碳合金钢制齿轮为研究对象,利用JMatPro软件计算得到两种含不同合金元素的20MnCr5钢的材料性能参数;基于有限元方法开展齿轮渗碳淬火模拟分析,根据实际热处理工艺路线,建立渗碳淬火过程的数学模型,通过COSMAP软件模拟了齿轮的渗碳淬火热处理工艺过程,对比分析合金元素变化对渗碳淬火20MnCr5钢齿轮的温度场、组织场和硬度场的作用结果。研究表明,模拟值与试验值具有较好的一致性。温度场和渗碳层对合金元素含量的变化反应不明显,而渗碳淬火后的组织分布和硬度分布受C、Mn、Cr、Al等合金元素变化的影响较大。     

等温淬火油用于齿轮的淬火冷却

测定了HSFD型等温淬火油和N32机械油的件能指标和冷却特性曲线.通过两种用于齿轮淬火冷却的淬火介质的对比实验分析,讨论了淬火介质的冷却特性对齿轮性能和尺寸变化的影响.结果表明,HSFD型分级等温淬火油可以起到替代N32机械油的作用,并成功地用于齿轮生产,齿轮经热处理后.不仅组织结构、力学性能可以满足要求,而且可以减小齿轮变形.     

弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工技术综述

为了降低弧齿锥齿轮传动噪声,改善齿轮副的啮合质量,修正轮齿热处理后产生的变形以提高齿轮的工作精度,硬齿面弧齿锥齿轮精加工技术是一广受行业关注的研究对象。根据弧齿锥齿轮切削加工近年来的研究成果,分析了硬齿面弧齿锥齿轮精加工方面已经取得的进展,对弧齿锥齿轮硬齿面精加工方法进行了综述,对我国弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工中应注意的问题进行了阐述,结合运用刮削技术进行硬齿面加工的实例,对弧齿锥齿轮硬齿面刮削过程中加工工艺的制定、刮削余量的控制、机床的选定、基准的加工等方面进行了详细分析,并对今后刮削技术在刀具材料的优化、刀盘造型的设计、数控机床的应用等方面的研究进行了展望,展现了硬齿面刮削加工技术在弧齿锥齿轮精加工中应用的广阔前景,以便为后来的齿轮工作者进行弧齿锥齿轮硬齿面刮削技术的研究提供思路。