李敏捷 余淼

摘 要：齿轮是汽车变速器关键传动零件，齿轮的正确啮合与疲劳寿命直接关系到变速器的工作性能和使用寿命。文章以某客车变速器为研究对象，针对变速器在总成疲劳寿命试验中出现的齿轮齿端崩角失效问题，应用金相检验、电镜观察、齿轮齿面拓扑、Romax计算分析、尺寸链计算等方法，逐步查明导致轮齿齿端崩角失效的原因，并根据分析结果对齿轮进行优化改进。通过实验验证了改进方案的可行性，最终解决了此齿端崩角问题。为类似的齿轮疲劳失效问题提供了可以借鉴的分析思路和验证方法。

关键词：变速器；齿轮失效；齿端崩角；改进

中图分类号：U462.1 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）17-118-03

Abstract： The gear is the key transmission part of automobile transmission， the correct meshing and fatigue life of gears are directly related to the working performance and service life of transmission. This paper takes a passenger car transmission as the research object， in view of the failure problem of gear tooth end breakage in the fatigue life test of gearbox， the failure reason of tooth end collapse angle is determined by metallographic examination， electron microscope observation， gear tooth surface topology， Romax calculation analysis and dimension chain calculation. According to the analysis results， the optimization of gears is improved， and the improvement scheme is validated by experiments， and finally the problem is solved. This method can be used for reference to the problem of fatigue failure of gears.

Keywords： transmission； gear failure； gear tooth end breakage； optimization

CLC NO.： U462.1 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）17-118-03

前言

傳动齿轮对于变速器属于关键零部件，齿轮的承载能力和可靠性直接影响着变速器总成的寿命和可靠性。在新产品性能和疲劳寿命验证阶段，检查齿轮是否出现齿面点蚀、轮齿折断等失效模式[1]，是判断试验通过与否的基本手段。对于非常规的失效模式，如早期点蚀断齿、个别轮齿齿端崩角等，就需要详细查找故障原因，并提出改进措施，最后通过实验验证改进措施的有效性。

1 问题描述

该产品是我公司开发的某款客车变速器，在台架寿命开发试验过程中出现比较异常的个别轮齿齿端崩角掉块现象。变速器正确连接在疲劳试验台架上，按试验大纲要求完成疲劳试验，试验过程中无明显异常或异响。完成疲劳试验后，拆检变速……