噴丸工藝對(duì)18CrNiMo7-6齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的影響研究.pdf

1、齒輪的傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比和速度的變化范圍大，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)中。齒輪在傳動(dòng)時(shí)往往承受著較大的負(fù)載，齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是齒輪傳動(dòng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)，齒輪彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)于齒輪的設(shè)計(jì)及安全使用十分有必要。噴丸強(qiáng)化能使工件獲得殘余壓應(yīng)力，合理的噴丸強(qiáng)化可以有效提高工件的壽命。目前，國(guó)內(nèi)外在噴丸強(qiáng)化提高齒輪使用壽命方面做了大量研究，然而噴丸工藝的參數(shù)與工件性能之間沒有建立完整的量化關(guān)系，噴丸參數(shù)的選擇主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，效果不佳。因此，研究不

2、同噴丸工藝對(duì)齒輪彎曲疲勞壽命的影響，對(duì)于提高齒輪的彎曲疲勞壽命具有重要的意義。本文從國(guó)內(nèi)目前所能達(dá)到的熱處理和噴丸強(qiáng)化工藝水平出發(fā)，對(duì)18CrNiMo7-6齒輪進(jìn)行系列化的噴丸強(qiáng)化，通過試驗(yàn)獲得其彎曲疲勞強(qiáng)度，繪制其 R-S-N曲線，對(duì)比不同噴丸工藝下的彎曲疲勞壽命和極限承載能力，研究了不同噴丸工藝對(duì)表面完整性中的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　1）設(shè)計(jì)了齒輪彎曲疲勞試驗(yàn)的專用夾具；討論了齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算中

3、的相關(guān)問題。
　　2）針對(duì)P9系列齒輪進(jìn)行了彎曲疲勞試驗(yàn)，利用t分布理論確定試驗(yàn)的最少試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的相關(guān)理論對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，利用柯爾莫哥洛夫檢驗(yàn)對(duì)擬合結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，得到了不同可靠度下的R-S-N線簇，獲得了齒輪極限承載能力。
　　3）針對(duì)8種不同噴丸工藝的齒輪進(jìn)行了彎曲疲勞對(duì)比試驗(yàn)：運(yùn)用成組對(duì)比法和篩選法對(duì)不同工藝齒輪進(jìn)行了壽命對(duì)比，運(yùn)用等斜率法對(duì)齒輪進(jìn)行了極限承載能力對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過組合噴丸的齒輪彎曲疲勞

4、壽命最高。
　　4）研究了不同噴丸工藝對(duì)表面完整性中相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：a、在丸粒較大時(shí)，隨著噴丸強(qiáng)度的增大，齒根表面粗糙度減?。辉谕枇］^小時(shí)，隨著噴丸強(qiáng)度的增大，齒根表面粗糙度增大；提高噴丸覆蓋率有利于降低表面粗糙度。b、噴丸工藝能明顯增加齒根表面的殘余壓應(yīng)力；提高噴丸覆蓋率，有利于提高表面殘余壓應(yīng)力；隨著噴丸強(qiáng)度的增加，齒根表面殘余壓應(yīng)力均有所增加；相比于常規(guī)單次噴丸，組合噴丸工藝能明顯增加齒根表面的殘余壓應(yīng)力。