关于齿轮传动部件的失效分析
2020-02-23郝丰林宋东野
金属加工(热加工) 2020年2期
关键词:裂纹
郝丰林,宋东野
江苏双环齿轮有限公司 江苏淮安 223200
齿轮工作条件复杂,在不同工作条件下使用,齿轮造成失效的特征是不同的。齿轮在运转过程中,在齿根产生弯曲应力;在齿面产生接触应力;齿面间的相对滑动摩擦而产生磨损。有时齿轮由于安装或设计的问题,齿侧间隙过大,在啮合过程中产生冲击。齿轮由于弯曲力矩而造成齿的变形和折断;由于接触应力造成表面疲劳剥落和由于摩擦作用造成磨损,从而造成齿轮失效。不同的材料、加工工艺、使用场合,有不同的失效形式。对于齿轮失效主要是表面接触疲劳失效,分为:麻点疲劳剥落、浅层疲劳剥落、硬化层剥落三种形式;齿轮弯曲断齿分为:疲劳断齿、过载断齿。齿轮磨损失效分为:磨粒磨损、腐蚀磨损、胶合磨损、齿端冲击磨损;齿面塑性变形失效分为:塑性变形、压痕、塑变折皱。
据相关文献资料统计,35年中的931个齿轮损坏实例,失效比例如下:疲劳断齿占32.8%;过载断齿占19.5%;轮齿碎裂占4.3%;轮毂撕裂占4.6%;表面疲劳占20.3%;表面磨损占13.2%;齿面塑性变形占5.3%。在使用过程中由于选材、加工工艺、热处理问题或装配问题造成失效,本文针对这方面的模式进行逐一分析。
1 热处理后心部硬度或高或低
由于变形要求严格,为了降低心部硬度,减少花键、齿轮变形而降低冷却效果,变形达到要求但齿根部位非马氏体连片,齿轮在使用过程中造成从齿根断裂。或由于选材不当造成齿轮热处理后心部硬度过高,造成冲击韧度降低,从节圆处断裂。……
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