王 栋，李 宁，张锦涛

(郑州大学 a.机械与动力工程学院；b.河南省资源与材料工业技术研究院，郑州 450001)

0 引言

目前，高端装备零部件存在寿命短、可靠性差、结构重等三大问题，我国总体仍处于成形制造阶段[1]。在齿轮、轴等零件破坏中有50%～90%属于疲劳断裂，是最常见的破坏形式[2]。随着航空航天等高科技产业的发展，高端装备制造业对长寿命关键零部件具有迫切需求，赵振业院士提出无应力集中抗疲劳概念，大力倡导第三代先进制造技术—抗疲劳制造，相比于成形制造，抗疲劳制造将关键构件的疲劳寿命提高几十倍至几百倍，可靠性也得到显著提高。

大多数描述材料疲劳性能的S-N曲线，都是利用小尺寸试样在旋转弯曲对称循环载荷作用下得到的，且常见的齿轮失效原因是弯曲疲劳[3]。一些学者[4-8]对渗碳影响旋转弯曲疲劳性能的程度开展了研究，发现对零部件表面进行渗碳处理可以改善材料的弯曲疲劳性能。渗碳被认为是提高承受弯曲疲劳和滚动接触疲劳的高应力机械零件表面耐磨性最广泛使用的工艺之一，渗碳在工件表面和近表面引入残余压应力，从而可以提高弯曲疲劳性能[9-10]。渗碳后经过淬火，能够获得高的硬度以及疲劳强度，使零部件能够承受较大的冲击载荷。但目前对渗碳淬火后旋转弯曲疲劳试样的磨削加工工艺以及形位公差、尺寸公差测量的研究很少。一些试验采用逐级升高砂纸目数手工磨抛的方式对疲劳试样进行磨削，由于无法控制研磨速度、研磨压力等参数一致，可能致使试样的标距段由圆形变为椭圆形，影响试验结果的准确性。……