调速器传动齿轮破损分析及改进措施.pdf

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1、调速器传动齿轮破损分析及改进措施许德隆粱麟友f中1日n々浆日女连机^车辆有m舟日)[摘要】采m全相分析日i女对调连蒋齿轮破掘原因进行7分析。％幕表明，齿牙接触}盘．表自最化层浅噩·o部硬度低等目索引起的。因此∞*提高蛆蓑质量，扣犀氟化盛厦改善心部蛆n实践检验镕果是正m的[美键词]齿轮破械分析＆进措袍某，一大功率柴油机调速器传动齿轮为一对螺旋伞齿轮材料由38MoAI．经凋质和嚣面氰化处理，拒装目L后的磨台试验巾．在鞍琏时问内印发生肺部埘裂而失效．连续发生多起。浚齿轮在桶建器中的组装L芷毁见图1中的件5。曩Ⅲ⋯4自

2、#t■t■÷∞§#＆■1宏观分析齿轮街牙嵌坷、情M虻阿2，图3，蹦4在25个齿圩中就有12十卅圩脯角脱落其余束枷者啦有叫口“r址的裂垃fr盟H舰察出面．鞯近崩角挪似都胄一=角形偏磨带．皑lq4巾·的^部从碎裂部位和佩岍带的情况表明．泼晰轮0运丽州■4■●■*I^*■t}用扫描电镜观察：崩角部位的形统见幽s．崩角部位属脆性破坏．在齿顶和螺旋面上均有明显可见的裂纹。裂m术崩的齿牙形貌见蹦6．齿赝和端面上均可见到裂纹。曜2金相分析：鲞谶”飘许德隆梁殿友：调速器传动齿轮破损分析及改进措施9用光学显微镜观察，在靠近齿角部

3、位的齿面也存在崩落现象。氮化层深度为0．12mm～0．15ram，见图7，裂纹在向沿铁素体带扩展，见图8，齿轮部位也存在裂纹，见图9，心部组织为索氏体十较多条状铁素体．见图10。3硬度测试硬度梯度测试采用NMT-3型显微硬度计算。负荷选用0．49牛顿，测试结果见图1l及表1。圈”硬度梯度照片400x表1齿牙表面硬度梯度I距表ilii(nun)0．050．08O．120．15O．20O．250．30I硬度(Hm)824488459339322266表面硬度测试采用HVA一10A型小负荷维氏硬度计，负荷选49牛顿，

4、表面硬度HV986．脆性1级．心部硬度HV232。硬度测试及金相分析结果都表明．氮化层浅及心部硬度低，不利于承受较大负荷。4分析与结论1、齿轮在运行过程中接触不良．使得局部应力过大，超过了材料的强度极限。2、氮化层浅，图纸虽规定氮化层深度为0．25mm～0．35mm，而本例齿轮实测仅为O．12mm。0．15mm；且心部硬度低，存在较多的铁素体，使得承载能力差，在承受较大负荷的情况下．薄氮化层就易崩落。3、齿角未倒圆，也是造成过载的原因之一。5改进建议l、提高齿轮加工精度，提高组装质量．以确保齿面在运转过程中均匀

5、接触。2、提高氮化层质量。保证氮化层深度在图纸规定范围内。3、改善心部组织，减少铁素体量。使之<1％，以提高心部承载能力。4、对齿角的锐利尖棱最好倒成圆角。6验证上述分析结果及改进建议在实验中的得到了证实。1、通过解剖与该齿轮相匹配的另一只未损坏的齿轮，测其氮化层深度为0．25mm，未出现齿牙碎裂现象，这说明保持一定的氮化层深度很重要。2、经检查。发生损坏的齿轮其齿牙加工几何精度确实不符合要求。3、就在齿轮发生损坏期间。氮化层质量确实不稳定，连续几炉氮化层浅，仅有0．10ram～0．15mm。4、通过改善加工质

6、量和氮化质量，再未发生齿牙碎裂现象。