國產(chǎn)變速箱圓柱蝸輪頭為例，蝸輪頭表面經(jīng)過滲碳淬火和噴丸處理，通過齒根處的殘余應(yīng)力和硬度的分布對其彎曲疲勞強(qiáng)度和疲勞裂紋萌生區(qū)域進(jìn)行了分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。
為進(jìn)一步研究蝸輪頭彎曲疲勞斷裂機(jī)制和精制蝸輪頭表面強(qiáng)化工藝參數(shù)的合理確定提供了參考依據(jù)。
試驗(yàn)材料與方法齒輪材料為Mn-Cr鋼，其化學(xué)成分見。
從看到，蝸輪頭根處的表面硬度最大為59HRC，然后隨著深度的增加，硬度緩慢下降。
在深度為013mm處硬度變化比較急劇，當(dāng)深度超過017mm后，硬度基本保持不變，該硬度也是蝸輪頭基體的硬度，約為44HRC。根據(jù)硬度和抗拉強(qiáng)度之間的轉(zhuǎn)換表[12，13]，把蝸輪頭不同深度下的硬度轉(zhuǎn)換為抗拉強(qiáng)度，給出了不同深度下的換算強(qiáng)度。
預(yù)測試驗(yàn)和分析為了盡量消除不確定因素，對同批次表面工藝強(qiáng)化后的合格鑄鋼蝸輪頭，在蝸輪頭根部同一部位不同深度處的殘余應(yīng)力和硬度進(jìn)行測量。
殘余應(yīng)力用RICHSEIFERTCo的X射線應(yīng)力分析儀測量，硬度用AKASIMVK-E測量并轉(zhuǎn)化成洛氏硬度，通過逐層電拋光測不同深度下的殘余應(yīng)力和硬度，結(jié)果如和。
反映了蝸輪頭根不同深度下的換算抗拉強(qiáng)度，表面抗拉強(qiáng)度為24002500MPa，而該蝸輪頭彎曲試驗(yàn)表明，蝸輪頭曲平均斷裂強(qiáng)度約為2400MPa，符合理論分析。蝸輪頭彎曲靜強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果初步說明了可以按照蝸輪頭的硬度來確定其強(qiáng)度。
為了確定蝸輪頭根在額定工作載荷下，不同深度的應(yīng)力分布，通過蝸輪頭彎曲有限元分析計(jì)算，得到工作載荷作用下蝸輪頭根同一部位沿深度（和載荷作用方向平行）的應(yīng)力分布，給出了使用載荷下蝸輪頭根附近沿深度的應(yīng)力分布。
關(guān)鍵詞：蝸輪頭
注：以上資訊由永嘉縣東甌廣豐蝸輪廠（www.jxyfzhmy.cn）整理發(fā)布
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