铲车弯了最简单恢复方法
某装载机驱动桥大螺旋齿轮的开发及性能分析过程中,发现齿轮在工作一段时间后出现早期断齿失效的情况。为研究其原因,进行了宏观检验、断口分析、化学成分分析、硬度以及金相检验等多种方法。
一、宏观检验结果
通过对失效的大螺旋齿轮进行观察,发现断口形貌显示齿轮断齿均从齿根处产生折断,且在齿端均有残留的一段未折断。对齿轮进行磁粉探伤,发现在有些未崩断的轮齿凸面根部存在平行于齿根的裂纹。
二、断口及化学成分分析
断口微观形貌观察显示存在很多疲劳弧线,判定大螺旋齿轮的失效模式为弯曲疲劳断裂。对齿轮的化学成分进行分析,各个失效齿轮的化学成分均符合相关标准要求。
三、硬度和金相检验
对齿轮的表面硬度和心部硬度进行测试,发现失效大螺旋齿轮的表面硬度符合技术要求,而心部硬度则偏低或刚刚满足标准要求的下限。显微中的碳化物级别、马氏体+残余奥氏体级别以及心部铁素体级别均符合相关技术要求。
四、齿轮受力分析及原因探讨
根据齿轮的工作特点及受力情况,结合理化检验结果,认为齿根圆角曲率半径过小、啮合斑点尺寸过小以及轮齿心部硬度较低是导致大螺旋齿轮轮齿过早疲劳断裂失效的主要原因。过小的齿根圆角曲率半径会导致齿根处产生应力集中,降低齿轮的弯曲疲劳强度。而较低的心部硬度则会对齿轮的硬化层支撑作用减弱,进一步影响齿轮的疲劳性能。
五、改进措施及应用效果
针对以上问题,采取了更换齿顶圆角更大的齿轮加工刀具、改用淬透性良好的钢材、适当调整齿形并增加强力喷丸工艺等改进措施。改进后的大螺旋齿轮的使用寿命已超过规定的寿命,未再发生早期断齿失效情况。
装载机驱动桥大螺旋齿轮的早期断齿失效主要是由于齿根圆角曲率半径和啮合斑点尺寸过小以及轮齿心部硬度较低所致。通过采取一系列改进措施,可以有效提高齿轮的弯曲疲劳强度,延长其使用寿命。
参考文献:
文章来源:材料与测试网