斜齒輪早期斷裂的原因分析

1、1斜齒輪早期斷裂的原因分析斜齒輪早期斷裂的原因分析張自國【摘要摘要】對8m風(fēng)機滲碳斜齒輪出現(xiàn)成批早期斷齒現(xiàn)象進行了研究和分析。分析認(rèn)為：早期斷齒原因是由淬火冷卻不充分，淬火件出油溫度太高，造成回火后齒表層殘留奧氏體和淬火馬氏體組織過多，從而降低了齒部強度所致。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：齒輪馬氏體強度AnalysisAnalysisononEarlyEarlyBreakingBreakingCauseCauseofofBevelBevelGears

2、GearsZhangZiguo（BaodingPropellerFacty，Baodjng072152）【Abstract】【Abstract】Thispaperstudiedanalysedtheearlybreakinginanumberofthedrivengears（carburizedparts）of8mfans.Theanalysispresentthecauseftheearlybreakingofgearsisthatt

3、heinadequatequenchingthehightemperatureofgearsafterquenchingresultingintoomuchretainedaustenitemartensiteonthegearsurfaceaftertemperingthusthestrengthofthegearisreduced.KeyKeywdswds：gear，martensite，strength一批6臺8m風(fēng)機減速器中的被

4、動斜齒輪，在使用很短的時間內(nèi)就出現(xiàn)齒部早期斷裂現(xiàn)象，斷裂情況見圖1，失效率達(dá)100％。設(shè)計規(guī)定壽命＞104h，而使用最短的僅有幾個小時，由于齒輪斷裂必須更換整臺減速器（單臺價值數(shù)萬元），損失嚴(yán)重，給化工廠造成停機的損失更大。因此，必須避免這類問題發(fā)生。圖1被動齒輪斷齒照片此產(chǎn)品在我廠是一個定型產(chǎn)品，已生產(chǎn)了上百臺，工藝成熟，質(zhì)量3度。按以上實際情況給出熱處理曲線圖，見圖2。圖2齒輪實際熱處理工藝曲線根據(jù)20CrMnTi鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線，

5、由于20CrMnTi鋼滲碳后Ms點較低，約150℃，而齒輪淬火后齒部溫度高達(dá)108～152℃，其馬氏體轉(zhuǎn)變量很少或者沒轉(zhuǎn)變。這樣，齒輪在存在大量的殘留奧氏體的情況下就加熱到200℃回火（保溫3.5h）。由于奧氏體的陳化穩(wěn)定現(xiàn)象，會增加殘留奧氏體的含量。所以這樣熱處理后齒輪表層會存在大量的淬火馬氏體和殘留奧氏體組織。圖3是齒輪的金相組織，可見表層白色區(qū)域較多。一般認(rèn)為，白色區(qū)域應(yīng)該是殘留奧氏體組織。但對白色區(qū)域進行硬度檢測，發(fā)現(xiàn)硬度較高，

6、達(dá)593～644HV。說明白色區(qū)域并不全是殘留奧氏體組織，分析認(rèn)為多數(shù)是淬火馬氏體組織。圖3失效齒輪金相組織據(jù)文獻(xiàn)［1］介紹：淬火馬氏體的強度隨含碳量的增加而降低。當(dāng)含碳量在1％時，淬火馬氏體的強度σb只有600～700MPa，沖擊值aK＜100kJ／m2。采取不同的工藝對其進行性能測試，結(jié)果見表3。試驗說明：20CrMnTi鋼滲碳淬火后強度很低，σb＝525MPa，在120℃油中淬火，180℃回火后的強度（σb＝538MPa）也很低和