贝氏体等温淬火球铁齿轮的弯曲疲劳强度

本论文研究了贝氏体等温淬火球铁[ADI]齿轮的弯曲疲劳强度,对ADI、S45C(类似我国45钢)、FCD80(0_2≥80)以及表层硬化SCr420(类似我国的20G)齿轮做了弯曲疲劳试验,把ADI齿轮同其它齿轮弯曲疲劳极限载荷作了比较。ADI齿轮几乎等于表面硬化齿轮的弯曲疲劳强度。而且还对ADI齿轮进行了喷丸,通过弯曲疲劳试验考察了ADI齿轮疲劳强度。喷丸可以显著地提高ADI齿轮的弯曲疲劳强度。关键词:齿轮、疲劳、弯曲、贝氏体等温淬火球铁、弯曲疲劳强度、喷丸、正齿轮,斜齿轮。     

ADI的疲劳性能

发动机曲轴和齿轮的失效形式属于疲劳失效,因此,疲劳性能是应用ADI曲轴、齿轮首先要考虑的性能.根据破坏原因,曲轴的疲劳强度计算应当是计算连杆轴颈圆角处的最大疲劳强度.齿轮的疲劳强度计算则有两种：齿根部弯曲疲劳强度计算和齿面接触疲劳强度计算.球铁的旋转弯曲疲劳强度随抗拉强度提高而增加,但不呈线性关系.奥氏体-贝氏体型球铁的疲劳强度达到或接近部分碳钢、合金钢经调质处理后的疲劳强度.喷丸处理可以提高ADI的各种疲劳强度.为了提高疲劳强度,抗拉强度与伸长率应合理地配合.     

奥贝球铁齿轮弯曲疲劳强度的试验研究

对各种状态的奥贝球铁齿轮的弯曲疲劳强度进行了试验研究.结果表明：（1）6DF1柴油机奥贝球铁曲轴正时齿轮的弯曲疲劳强度完全能满足设计要求,安全系数可达3.56倍.（2）适当减小齿轮与曲轴的热套过盈量有利于提高奥贝球铁齿轮的极限弯曲疲劳载荷;本试验的奥贝球铁齿轮齿根脱碳层未磨掉的比齿根脱碳层磨掉的极限弯曲疲劳载荷反而高,且其效果比减小齿轮热套过盈量更明显.（3）喷丸强化能使奥贝球铁齿轮极限弯曲疲劳载荷提高31.7%～47.6%.     

一种渗碳齿轮心部硬度的改善

心部硬度会直接影响渗碳齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,同时还对热处理变形有较大的影响。本文以一种渗碳齿轮为例,分析和总结了影响渗碳齿轮心部硬度的各种因素,发现用淬透性高的材料可解决齿轮心部硬度偏低的问题。     

斜齿微线段齿轮弯曲强度可靠性研究

介绍了微线段齿轮,运用机械零件的可靠度计算方法,对微线段齿轮齿根弯曲疲劳强度的可靠性进行了分析,并通过实际算例验证了微线段齿轮的可靠性。     

齿轮疲劳强度与裂纹萌生区域的预测研究

以经过表面强化后的国产某轿车变速箱齿轮为例,根据齿根附近沿深度的残余应力和硬度的分布对单齿弯曲疲劳强度和疲劳裂纹萌生区域的预测进行了分析和试验验证.通过强度和硬度之间的转换关系以及疲劳强度与残余应力的作用关系,得到了齿根附近沿深度的弯曲疲劳极限分布,齿根次表面下0.25～0.45mm之间的区域是疲劳危险区.齿轮表面强化的结果使得齿轮弯曲疲劳裂纹源从表面转入到次表面,并初步得到了微观验证.研究结果说明了基于残余应力和硬度可以进行疲劳强度和疲劳裂纹萌生区域的预测.     

表面状态对渗碳齿轮齿部弯曲疲劳性能的影响

渗碳齿轮具有高的承载能力,一般认为,这主要得益于渗碳齿轮中存在的表面硬化层和表面残余压应力。最近,一些学者研究了渗碳齿轮的表面状态对其弯曲疲劳性能的影响,得出了一些结论。并在此基础上,提出了一个计算渗碳齿轮弯曲疲劳强度的经验公式。     

齿间摩擦对机床增速齿轮传动中惰轮齿根弯曲疲劳的影响

本文系统地研究了影响机床增速齿轮传动中惰轮齿根弯曲疲劳的诸因素。并推导出包括齿间滑动摩擦在内的实际外载荷作用下惰轮齿根弯曲疲劳应力计算公式。研究表明,齿间摩擦对机床增速齿轮传动中惰轮齿根弯曲疲劳强度的影响不可忽视。     

渗碳齿轮齿根喷丸强化研究现状与展望

弯曲疲劳是齿轮传动中的主要失效形式,严重影响了齿轮使用性能.喷丸强化工艺是齿轮常用的表面强化方法,对提升齿根抗弯曲疲劳性能效果显著.介绍了两种典型的喷丸强化方法(气动式喷丸和离心式喷丸),分别从应用范围、加工效率、喷射原理、表面完整性等方面对其进行了比较.为揭示喷丸强化机制,概述了喷丸工艺数值模拟与工艺参数优化方法,分析了喷丸对齿根表面完整性影响机制,并阐述了表面完整性参量之间的相互作用关系.同时,阐明了齿轮喷丸后的疲劳断裂机理,包括裂纹萌生与扩展机制.在此基础上,重点论述了受喷齿轮弯曲疲劳性能的影响因素,并提出了改善齿轮疲劳强度的措施.此外,简要探讨了齿轮喷丸后,疲劳强度提升幅度问题,并归纳了受喷齿轮弯曲疲劳建模方法.最后,对齿轮齿根喷丸强化工艺进行总结,并对其发展趋势进行了展望.     

深层渗碳碳化物形态对弯曲疲劳性能的影响规律

通过对不同渗碳工艺处理的深层渗碳试样进行对比弯曲疲劳试验研究，揭示了碳化物大小、形态、分布及数量对深层渗碳试样弯曲疲劳强度的影响规律，为重载齿轮渗碳工艺的制定及重载齿轮渗碳废品的处理提供一些理论依据．     

节能高效渗碳复合热处理工艺

重载齿轮承载大,冲击力强,要求安全性高,使用时除了应具有良的耐磨性能,还应有较高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,同时具有较高的抗冲击和抗过载能力.     

零齿差机构齿轮强度研究

零齿差机构齿轮强度计算尚未完全解决。根据啮合特性，建立了适用于零齿差机构齿面接触疲劳强度的全新公式；由于齿轮进行径向与切向双重变位，修改了原有齿根弯曲疲劳强度公式，增加“切向变位影响系数”因子——YT，作为考虑切向变位的影响。     

基于ANSYS的20CrMnTi齿轮的疲劳寿命分析

利用有限元软件ANSYS对材料为20CrMnTi的直齿圆柱齿轮进行仿真分析,计算出了齿轮的弯曲应力。同时与传统方法计算出的弯曲疲劳强度进行比较分析,并利用疲劳损伤理论来预测齿轮的疲劳寿命。     

中频沿齿沟埋油淬火在大模数大型齿轮上的应用

齿轮是现代化机械工业中的重要传动零件，其主要作用是传递扭矩和变换速度。大模数重载齿轮经常处在较高的载荷下工作，因此要求齿轮表面必须具有高的硬度和耐磨性，同时齿轮还应具有高的接触疲劳强度和高的弯曲疲劳强度，心部还要有足够的强度和韧性。为了满足上述要求，对大模数重载齿轮都采用合金钢来制造，并对齿面进行硬化处理。     

重载齿轮热处理及应用

重载齿轮是指传递功率大、承载大、低速、受冲击载荷大的齿轮,技术要求其具有优良的耐磨性能、较高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度等,同时具有较高的抗冲击和承载能力,所以需要对其进行强化热处理,以提高综合力学性能及使用寿命。重载齿轮常用的强化热处理工艺有渗碳淬火、渗氮以及感应淬火等。本文综述了重载齿轮上述3种热处理技术的应用情况及进展,并提出重载齿轮真空低压渗碳的应用前景。     

论齿间摩擦对齿根弯曲疲劳强度的影响

传统的齿轮强度理论不考虑齿间摩擦力。针对此观点，本文通过对车用增速齿轮机构中驱动轮受力情况进行全面的分析、研究，推导出包含齿间摩擦力在内的驱动轮齿根弯曲疲劳应力计算公式。研究结果表明，齿间摩擦力对齿根弯曲疲劳强度的影响不容忽视。     

渗碳及碳氮共渗钢的质量评定标准及合理选择的基础

渗碳及碳氮共渗处理是最广泛应用的齿轮表面强化方法。齿轮的齿部必须具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,以及在高硬度的同时具有一定的韧性储备。采用本质细晶粒合金钢制造齿轮,并在可自动控制碳势的气氛中进行渗碳或碳氮共渗处理。为此,采用自动化无马弗联合机或其它现代化设备。然而,为了充分发挥这种昂贵设备的潜力     

基于Pro/e的齿轮传动疲劳强度有限元分析

疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。结合对挤齿装备主传动系统的直齿轮啮合疲劳强度的理论计算,介绍了应用Pro/e建立模型,运用有限元软件对轮齿进行了齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度的力学仿真,并对仿真与理论计算的结果进行了比较分析。研究结果表明：虚拟仿真结果符合理论分析。由于理论计算忽略了径向压应力的作用,故有限元仿真结果相对真实,从而为主传动系统的直齿轮设计提供了参考价值和误差分析的指导思想。     

齿间摩擦力作用下的圆锥齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算

传统的齿轮强度理论不计齿间摩擦力，认为齿间摩擦力对轮齿的强度影响很小。针对此观点，本文通过对一级减速直齿圆锥齿轮传动机构中主动轮受力情况进行全面地分析、综合地研究，推导出包含齿间摩擦力在内的主动轮齿根弯曲疲劳应力计算公式。研究结果表明，齿间摩擦力对圆锥齿轮齿根弯曲疲劳强度的影响不容忽视。     

20CrMnTi碳氮共渗异常组织的分析及防止措施

20CrMnTi钢制汽车变速齿轮在碳氮共渗时表层出现黑色组织,严重时使齿轮表面硬度、接触疲劳和弯曲疲劳强度大幅下降,造成齿轮早期失效,严重降低工作寿命.为此,对该黑色组织产生的原因进行了分析,并提出改进与防止措施.对齿轮的生产起到指导作用.