齿轮加工裂纹的原因分析及消除方法

我厂在对某航空发动机齿轮 (材料为 18Ｃｒ2Ｎｉ4 ＷＡ)的加工过程中 ,连续整批出现裂纹。裂纹部位为齿面、齿端面、滚道及外端面。原齿轮加工工艺流程为 :自由锻→粗车→插齿→渗碳→去碳层→热处理→研顶尖孔→磨齿顶 ,靠端面→磨齿另端面→磨齿→磨滚道→研齿两端面→检验→磁力探伤→发蓝→精磨滚道→磁力探伤→成品检验。产生裂纹的原因主要是热处理问题 ;也有工艺等方面的问题。1　产生裂纹的原因分析1.1　热处理方面从工艺安排看 ,自由锻直接进入机械加工 ,组织结构没有改善 ,自由锻本身没有进行磁粉探伤 ,锻造缺陷不易控制。自由锻…     

20GrMnTi渗碳钢磨削裂纹的排除

渗碳结构钢在民用发动机零件上应用较为普遍,如齿轮、联杆、轴类零件等,由于渗层表面硬度较高,磨削时易产生磨削裂纹。我厂生产的长江-750发动机主联杆,材质为20CrMnTi,内孔渗碳层厚0.9～1.2毫米,表而硬度HRC60～64。在1980年生产中,磨削时,发现成批零件出现严重龟纹、金属层剥落。为此,我们从零件材质、模锻件质量、热处理工艺、磨削工艺等方而进行了分析试验,     

齿轮齿面成型毡轮抛光

一、问题的提出我厂研制的某发动机体内减速器的主动齿轮是四级精度的宽斜齿轮,齿工作面光洁度要求▽10。这样的精密齿轮在我国航空齿轮制造中是首次遇到的(图1)。齿轮的主要参数: 法向模数m_n=2; 齿数 Z=41; 压力角α_n=20°;     

弧线齿面齿轮的齿面设计与加工

提出了一种新型弧线齿面齿轮传动及其加工方法,比直/斜齿形的面齿轮副具有更为优越的传动性能.弧线齿面齿轮传动是一种交错轴弧形齿圆柱齿轮与弧线齿面齿轮相啮合的传动.基于啮合理论,研究了弧线齿面齿轮副的切削理论以及相应的齿面设计、制造方法;建立了弧线齿面齿轮的加工模型,推导了弧线齿面齿轮的齿面方程,并建立了相应的有限元模型及三维仿真模型.提出了利用常规的格里森刀盘,在国内已有的数控加工中心或数控齿轮机床上加工弧线齿面齿轮的方法,制造工艺简单.      

浅谈影响里氏硬度计测量精度的因素

1里氏硬度计使用特点及原理 随着材料科学的发展，各行各业对材料硬度，特别是对材料硬度测量精度和准确性要求越来越高，而传统的台式硬度计使用不方便，测量比较大的试件时要进行取样操作，里氏硬度计体积小，重量轻，不用工作台，并且可在任意方向上使用，便于现场硬度测量，精度高，还可以进行多种硬度值的转换。所以里氏硬度计受到了越来越多用户的欢迎。     

大型硬齿面焊接齿轮的焊接工艺

正硬齿面焊接齿轮既具有硬齿面齿轮精度高、硬齿面、重载荷等方面的优点,又具有焊接齿轮质量轻、外形美观、成本低、材料利用合理、生产效率高和生产工期短等优点。硬齿面焊接齿轮结合了硬齿面齿轮和焊接齿轮的优点,与软齿面齿轮相比,它具有生产周期短、硬度高、综合性能高、齿轮的承载能力和使用寿命较好等优点。在轧钢、挖掘、起重等领域,硬齿面焊接齿轮已广泛使用。目前     

快速攻丝法

我厂研制并经长期成批生产的某发动机,其曲轴后部是发动机的关键零件之一,该零件的盲孔螺纹M18×1.5毫米的要求见图1所示: 此零件材料为45Mn,是一种弹簧钢,最后热处理为淬火和回火,其强度高,淬透性较大,脱碳倾向性小,但有过热敏感性,易出现淬火裂纹,并有回火脆性,硬度HB=250～302。我厂自生产该发动机以来,加工曲轴后部的盲孔螺纹一直采用钳工——手工攻丝的方     

小模数大螺旋角齿轮的铣齿加工

一、概述在斜齿圆柱齿轮的传动中(两齿轮轴心线平行的传动),螺旋角大多在8°～20°范围内。航空机械传动一般也只有7°～25°。没有超出常用滚齿机的加工范围(一般滚齿机能加工到±45°或±60°螺旋角)。可是在螺旋齿轮传动中(两齿轮轴心线既不平行也不相交的传动),情况就不同了。虽说从单个齿轮来看与斜齿圆柱齿轮没有区别,可是为了满足中心距、齿轮外径等结构上的需要,其螺旋角也可能大于60°,超出普通滚齿机的加工范围。我厂在生产民用产品中,就碰到66°大螺旋角的齿轮,其形状如图1所示。法向模数:0.8;齿数:20;     

关于齿轮运动精度指标中ΔtΣ、Δej、Δtg的相互关系及误差补偿方法的探讨(下)

三、工艺过程中误差的补偿目前,航空发动机齿轮的精加工方法主要采用磨齿和珩齿(或研齿)。工艺过程中误差的补偿,对磨齿加工来说,主要是保证合理的磨齿余量和从每一齿廓上切除均匀的余量;而对珩齿(或研齿)加工来说,却和能否最终达到齿轮的设计精度要求密切相关,因为这些加工方法校正加工前的误差的能力现在还是有限的。因此,有效地补偿加工前的误差极为重要。通常,热处理后修复齿轮的基准(例如磨     

修形斜齿轮的轮齿接触分析

应用Litvin最近的齿轮啮合理论,推导了修形斜齿轮的齿面接触与边缘接触的全部计算过程,能够对修形斜齿轮的齿面展成和具有不同误差及修形的斜齿轮接触过程进行计算机仿真。还以刀具齿廓修形和CNC机床修形为例,讨论了齿面修形对改善齿轮传动性能的作用,以及相应的修形设计方法。      

改善齿轮的热处理——谈设计、加工与热处理的关系

1.绪言在热处理的产品零件中,齿轮占很大的比例,而且其热处理要求比其它工件需要更高的技术.但是,要做到对齿轮正确地进行热处理,单靠热处理方面的努力是不够的,与加工制造和设计也有关.为此,本文把有关的经验和改进的实例加以论述,以利于今后热处理工作的改进.2.齿轮的形状和热处理齿轮的形状有千差万别,在这里仅对齿轮各部分中共同的几种主要因素进行探讨.2.1 齿宽一般认为齿宽为模数的7～8倍或最多10倍为宜.其道理是由于即使加大齿宽,也由于加工误差、装配累积误差或负荷条件不同,很     

硬质合金齿轮滚刀

硬质合金齿轮滚刀机加工行业为提高齿轮强度而采用硬齿面齿轮，齿面硬度达ＨＲＣ６０左右。但是，由于渗碳淬火和中、高频淬火后齿轮变形量大，所以淬火后齿面必需精加工。精加工一般采用磨齿法，生产效率很低，而且缺少加工大齿轮的磨齿设备。为解决这一难题，本成果研制...     

基于齿廓修形的锥齿轮再制造技术

锥齿轮是航空发动机传动系统中的重要组成部分,在使用过程中容易产生齿面磨损、齿面点蚀、齿面剥落、齿面胶合等故障。文中分析了锥齿轮故障原因及再制造可行性,构建了锥齿轮的再制造判别标准,制订了以齿廓修形技术为核心的锥齿轮再制造工艺方法。通过检测渗碳层深度、硬度,试验验证,齿轮装配检查,台架试车考核表明：再制造的锥齿轮渗碳层深度、显微硬度符合设计要求,齿轮啮合间隙、着色印痕以及试车后齿面金属印痕均符合技术要求,装机试用的锥齿轮传动平稳,啮合性能好,产生的振动和噪声小。再制造成本仅为新品的11.3%,节能效果为86%,节材78%,取得了显著的经济和社会效益,具有广阔的应用前景。     

磨齿裂纹在发兰时的显露及其排除

几种附件油泵齿轮(其构形及主要参数如表1所示),在加工过程申曾产生这样的问题:热处理后的工件在Y7131和KZ-1齿轮磨床上磨齿,经磁力探伤(曾特意将充磁电流提高到1400安培进行纵向磁化)未发现任何缺陷,而发兰后却在某些齿廓或齿底上出现与磨削方向相垂直的裂纹,凭目视清晰可见,多者     

提高渐开线齿轮传动灵活性的分析

QKS-3仪表的计时机构部分采取多级渐开线齿轮传动,该仪表要求齿轮传动灵活,不发生卡滞现象。这除了要求齿轮侧隙大、齿面、轴颈及孔的光洁度高以外,我们在哈尔滨工业大学王丕增老师的指导下,对齿轮瞬时传动效率进行了计算,根据一对齿从进入啮合到退出啮合传动效率的变化规律及我厂多年的生产经验,我们认识到还有以下两方面的因素能提高齿轮传动灵活性,即: 1.尽量使齿轮传动的瞬时效率提高; 2.尽量使主动轮齿顶园角减小,而被动     

计算机辅助渐开线圆柱齿轮测绘

渐开线圆柱齿轮大致可分为直齿圆柱齿轮（包括花键）和斜齿圆柱齿轮（包括人字齿轮）两种，如按啮合状态可分为外啮合齿轮和内啮合齿轮，它们被广泛应用于各类机械传动中。齿轮总是成列使用，它们的参数多而复杂，在机床修理、仪器修理以及产品仿制中，准确测绘未知齿轮的各项参数是一项重要而细致的工作。齿轮测绘的目的是要准确找出原设计参数，[第一段]     

第3代新型低碳高合金钢弧齿锥齿轮失效分析

在中央传动调试试验中发生主动弧齿锥齿轮轮齿断裂故障,并连带其他部件产生不同程度损伤。主动弧齿锥齿轮整个圆周的接触印痕偏向小端一侧、靠近齿底,从动弧齿锥齿轮接触印痕分布在小端齿顶部位,印痕已不完整、局部超出工作面。为了排除15Cr₁₄Co₁₂Mo₅Ni₂钢弧齿锥齿轮试验中发生的断裂故障,对齿轮进行宏观检查、断口分析、组织检查、硬度测试、成分分析、啮合印痕仿真分析与验证,确定了故障齿轮断裂的性质和产生原因。结果表明：主动弧齿锥齿轮为高周疲劳断裂,疲劳起源于小端面与齿凸面根部转接棱角部位,与材质与冶金缺陷无关;在工作过程中存在异常咬合是导致该齿轮产生早期疲劳开裂的主要原因。建议优化齿面加工参数,提高齿轮工作过程中的咬合质量,从而避免此类故障再次发生。     

内啮合斜齿轮的齿面闪温计算

本文计算了内啮合斜齿轮齿面各点的载荷、曲率半径和切向速度,在此基础上,分别用线接触弹流理论和Block基本公式计算了内啮合斜齿轮在工作条件下的齿面接触闪温分布,并对其胶合强度作了基本分析,为此类齿轮的胶合强度设计和校核提供了有效的计算方法。      

动载下的圆柱齿轮接触应力分析

本文研究了一般三维弹性接触问题的有限元局部网格密化技术 ,并在此基础上结合有限元—线性规划法首次提出了一种计算直齿和斜齿圆柱齿轮啮合过程接触应力分布的方法。文中以一对航空斜齿圆柱齿轮为例 ,计算了在系统动载和静载作用下该对斜齿轮不同接触线上的接触应力 ,并与航标进行了对比分析。计算结果表明本文方法及其微机用程序系统是快速可靠的。     

Ease-off拓扑修形斜齿轮齿面黏着磨损计算方法

从ease-off差曲面拓扑修形出发，对变位斜齿轮啮合参数进行了解析，获得了齿面接触、运动与力学参数；应用离散接触线有限元，拟赫兹点接触仿真，解决了齿面边缘接触应力集中的求解问题；利用经典摩擦磨损计算模型，快捷求解了齿面瞬时接触线上的动态磨损系数，获得了两齿面磨损量三维分布云图。结果表明：主动轮齿根处磨损量远超齿顶处，从动轮齿顶处磨损略大于齿根处;主动轮啮入区磨损变化剧烈，啮出区磨损均匀，从动轮啮入区与啮出区磨损量无明显差异；抛物线修形，使齿面的磨损向齿宽中部集中，有利于改善齿面的磨损分布。选用合适的变位系数、修形量能够调整齿面的磨损分布，延长齿面的精度寿命。为变位、修形多变量耦合斜齿轮磨损计算、减摩设计提供了理论方法。