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大齿轮的齿面经过渗碳和淬火以及回火热处理

文章出处: 人气:发表时间:2016/9/5 11:06:54

       大齿轮的材质不符合20CrNi2MoA钢号的合金元素成分(尤其是Ni元素含量不够),而比较符合20CrMo钢号的合金元素成分。检测的断齿材质成分与标准钢号的合金元素成分对比,齿面和芯部的洛氏硬度测试结果/HRC,齿轮芯部的洛氏硬度为36HRC左右,齿面的洛氏硬度为56HRC左右,相对于承受重载的大齿轮而言,齿面硬度偏低,应该在60HRC左右。失效原因大齿轮的主要失效形式有2种:断齿和齿面麻坑。大齿轮齿面产生麻坑的主要原因为齿面硬度偏低以及载荷过大,造成齿轮的接触强度不足,齿轮在交变接触应力的作用下,首先在齿面产生极小的显微裂纹和磨损,称为麻点,麻点剥落继续发展,逐渐造成沿节圆的1条浅层剥落带,剥落进一步扩展,最终造成齿面较大块剥落,出现麻坑。大齿轮断齿的主要原因为载荷过大、齿面产生麻坑以及安装或加工精度较差(例如轴线偏转、齿轮间隙不当),造成齿轮远离联轴器1端偏载,齿轮的弯曲强度不足,齿轮的啮合状况急剧恶化,在齿面萌生微裂纹,并在周期应力作用下,发生疲劳扩展,最终导致断齿。
       从大齿轮材质角度考虑,采用20CrNi2MoA或者更好的齿轮钢材料。从热处理工艺角度考虑,大齿轮的齿面经过渗碳和淬火以及回火热处理后,保证所有齿面硬度均不低于58HRC,且硬化层加工剩余厚度不得低于1.5mm;重新设计校核大齿轮的接触强度和弯曲强度,安全系数取大一些。改善减速器的润滑状态,在停工较长时间后,重新启动时最好盘车或加装注油泵打循环,以改善启动时的润滑状态。合疲劳或应力腐蚀断口的宏观形貌特征。断齿的断口表面存在带状条纹,这是疲劳断口的最主要证据―疲劳辉纹,由此可以确定断齿的断裂性质为疲劳断裂。材质检测为了确定大齿轮的材质是否属于20CrNi2MoA齿轮钢,挑选2个断齿,利用直读光谱仪检测其材质合金元素含量。

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