臨沂大齒輪廠研究齒輪的開裂

2019-12-26  來自: 臨沂市河東區誠威齒輪廠 瀏覽次數:27

齒輪的設計與制造影響著大多機械裝備的性能與精度,在工業發展中處于相對突出的地位。目前,齒輪已成為眾多機械產品中不可或缺的組成部件,被廣泛應用于各種傳動機構,它通過輪齒嚙合在傳遞空間兩軸之間運動和動力的同時,也承受較大的沖擊載荷、交變彎曲應力和接觸應力。在齒輪制造階段,尤其是在經熱處理后的機加工過程中,經常會在齒頂、齒根部位出現裂紋。臨沂大齒輪廠


該問題長期困擾著齒輪加工的技術人員。王蓓蕾等對礦井提升機減速器二級齒輪開裂問題就行了分析,其中嚙合的一對齒輪中的一個齒輪發生齒面開裂,并穿透整個齒輪圈。分析結果表明,齒輪的斷裂屬疲勞斷裂,齒輪表面尤其是齒根位置硬度偏低,不合理的鑄造工藝導致了疲勞裂紋快速擴展。張吉浩等使用宏觀裂紋分析、化學成分分析、硬度分析、金相組織分析等多種分析方法,對立車錐齒輪使用過程中出現的齒根開裂問題進行了分析。結果表明,齒輪開裂的主要原因是不當的熱處理工藝造成了原始組織粗大。陳亮等采用化學成分分析、顯微維氏硬度測試、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及殘余應力分析等方法對20CrMnMo鋼齒輪表面開裂成因進行了分析。裂紋源位于大孔端面齒根部位,垂直于齒根徑向擴展,熱處理的熱應力、組織應力及裝配應力耦合作用下,微裂紋從齒根部開始并進行擴展,逐步貫穿整個齒輪,導致齒輪失效。朱海英等對滲碳齒輪在磨削過程中齒面開裂現象進行分析,該齒輪的熱處理工藝為滲碳+二次淬火+低溫回火,齒輪原材料為20CrMnMoA。分析結果表明,齒輪滲碳過程中脫碳及磨削過程中應力過大是齒輪發生開裂的主要原因。

本文研究對象為采煤機用齒輪,材料為18Cr2Ni4WA,該滲碳齒輪鋼具有良好的淬透性及沖擊韌度,經滲碳淬火后具有高的接觸疲勞強度、疲勞極限、硬度和耐磨性。齒輪在存放過程中發現多個二軸大齒輪齒頂處有裂紋,除裂紋數量不同外,裂紋形狀及發生部位類似。齒輪加工工藝路線為:鍛造→機加工→正火+回火→滲碳+高溫回火→淬火→冷處理→回火;技術要求為輪齒表面滲碳,整體淬火;有效硬化層深為0.8~1.2mm,齒面硬度為58~60HRC,心部硬度36~42HRC。

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