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文檔簡介
1、齒輪是機械傳動中的重要組成部分,在工業(yè)產品中應用廣泛。齒輪的運動形式和受力狀況,決定了齒輪的失效形式主要是疲勞破壞,而疲勞斷齒是所有齒輪失效中最多的。強力噴丸在齒輪表面形成殘余壓應力場,阻礙疲勞裂紋的產生,是一種有效提高齒輪疲勞壽命的表面處理方式。利用數值模擬的方法,對噴丸前后齒輪在不同載荷下的單齒彎曲疲勞進行受力分析和壽命計算,得到齒輪噴丸前后的單齒疲勞壽命,不但節(jié)省了試驗時間,而且為齒輪壽命預測提供了一種嘗試,對噴丸工藝的優(yōu)化也有一
2、定的意義。
試驗齒輪有兩種,一種是m=4.5mm、Z=24的齒輪(A型齒輪),材質是17CrNiMo6,另一種是 m=10mm、Z=29的齒輪(B型齒輪),材質是42CrMoA,齒輪都經過滲碳淬火。齒輪噴丸強度為0.5mmA和0.4mmA。本文使用MSC公司的有限元計算軟件MARC進行齒輪在加載條件下的應力場分析,使用疲勞壽命分析軟件Fatigue預測齒輪的彎曲疲勞壽命。在計算過程中忽略熱處理帶來的殘余應力,噴丸造成的齒輪殘余
3、應力場采用試樣實測值并以賦初值的方式加入計算模型中。彎曲疲勞試驗按照GB14230-1993采用少試驗點組合法(B試驗法)在高頻疲勞機上進行單齒彎曲疲勞試驗,試驗采用正弦載荷,每個齒輪分別采用5種載荷進行試驗。
分析結果發(fā)現,在齒輪受載過程中,輪齒上端齒根所受拉應力最大,塑性變形量最大,最容易發(fā)生疲勞破壞。彎曲疲勞壽命預測結果表明,噴丸之后齒輪彎曲疲勞壽命明顯提高,疲勞裂紋源從表面移至次表層。齒輪在彎曲疲勞試驗過程中,都是從受
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