内齿圈失效原因分析及提高寿命的途径.pdf

材 料 工 艺 材 料 工 艺 负荷测得硬度分布见 表 渗层深度 按 99 左右 大致也等于 渗层深度 处于过渡区部位 离开节线远的部位 深 度较浅些 可理解为啮合中的相对滑动 使齿面磨损 了一些 使坑变浅了 离节线越远 滑动越大 剩下的 坑深越小些 更远的由于重叠系数加大为双齿啮合 接触应力很小 剥落便不复存在 因此 可以得到以下几点结论 设计要求的渗层 深度下限 1 不合理 满足不了使用要求 这是 造成内齿圈失效的主要原因 制造中齿面加工质量 差 未达到设计要求的表面粗糙度等级 加重了渗氮 层浅的危害 硬度达 2 45以上 齿面为 2 45 对齿面接触疲劳寿命并不够成什么危害 9 提高内齿圈寿命的途径 渗氮处理对于提高齿轮接触疲劳寿命是一条很 有效的途径 但掌握不好则不能发挥其有利作用 疲 劳极限的提高主要在于渗氮层内形成的有利的残余 内应力 渗氮层内吸收的氮浓度越高 渗氮层体积变 化越大 渗层中压应力也越大 基体强度越高 阻碍 渗层胀大的作用越强 渗层中压应力也越大 同时 基体强度大 轮齿的塑性变形抗力也增大 有利于防 止接触疲劳的发生 为此 从如下几个方面改进 1 渗氮层深度控制在 92 22 之间 下 限深度只稍超过最大切应力的分布深度 考虑到齿 面滑动摩擦不可避免 剪切应力峰只会外移 残余压 应力的良好作用 峰值还会有所降低 没有必要考虑 更多的安全裕度 上限不再提高许多 除考虑给予一 定范围方便操作又尽量节省渗氮时间外 主要是考 虑渗层深度再较多增加会使表面残余压应力反而降 低 带来不利影响 表面硬度按 22 要求 6 内齿圈基体调质硬度适当控制在上限范围 由6 92 45限制在6 92 45 增加基体强度 9 严格保证齿面加工质量 在插齿保证不了 使 用 维 修 使 用 维 修 00 4 5 00渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法 20 7 0 7 02 5 6 78 8 9 8 2 83 27 0 9 7 7 0 9 7 9 7 02 4 2 33 03 2B7 J 7 2E 7 272 2E 7 7 0 07 D 7 3 3 I6A O0 N O O O2I6A 4 0 1 2 O 990 9AOF O8 9 O 2O 8 O8 O9 83 O O O8 9 8O O3 2BO I 9 AO 9 O O 9 E 2B 2 1 302 24 0 2 0 1 0J 0 104 0 0 4 7 6 2 R O 2O A O O 3 209 O O O 2O O O NO O O 0 O9 0 O O O O O UO O O 2 O 2 3 O O 2 O W0 8 O O O 8 NO O 0 9 O 0 O O O O8 9 O2 b 78 7 2 7 W0 8 2 W0 7 0 7 7 7 7 7 0 9 B7 I 79 0 8 0 7 78 2 A7 7 2 72 3 7 7 7 7 7 7LB cdLBcc887 27 7 7 7 7 2 7 72 9 7 0 9 7 0 7 7 0 2B7 J 73 9 9 73 209 7E 7 7 7 E 9 7 7 7 7 7 7 7 9 A73 2B7 A 0 7 0 7 0 4 R 104 0 O 1 025 7 1 2 7 2 7 79 0 7 A 7 73 8 0 79 96 7 0 7 7 9 9 7 2 97 7 7 2 9 7 7 7 8 7 7 eRcL