變速箱高速齒輪斷齒失效分析

孫恒

南京高精齒輪集團有限公司 江蘇 南京 210000

1.前言

零件失效是我國現(xiàn)階段的工程機械中的一個比較常見的問題。在實際的工作中主要可能因為不同的機械微組織加工工藝以及機械熱處理制度功能的手續(xù)不一致，導(dǎo)致具體問題的具體解決措施不一致。因此要根據(jù)實際情況對于變速箱高速齒輪失效性進行詳細分析，根據(jù)實際情況提出預(yù)備選擇方案，合理的解決零件的失效問題，這樣才能進一步控制產(chǎn)品的質(zhì)量，增加對于客戶的信賴程度。

2.失效分析

2.1 宏觀分析

在實際情況中，如果某種機械的底盤連續(xù)發(fā)生打起事故，它的失效形式可能是以齒輪主動卡齒為主，這樣的話，會使得被動齒輪是根據(jù)主動齒輪來進行一定環(huán)節(jié)功能性的失效。一般情況下失效部件行駛里程數(shù)大概為1300米左右。而在具體的工作中，個別小齒輪由于頂端磨損嚴重甚至剝落情況的出現(xiàn)，這樣會進一步磨損具體的施工的機械設(shè)備，也比較容易造成整個底盤中的齒輪折斷現(xiàn)象。根據(jù)不完全統(tǒng)計，我國大量的齒輪機械故障是因為在惡劣的環(huán)境中，輪胎進行倒車造成的齒輪刮擦現(xiàn)象而導(dǎo)致出現(xiàn)的卡機故障。現(xiàn)已證實，車橋齒輪打卡打是在具體的表面交互接觸力的作用下根據(jù)具體的相關(guān)順序進行的齒輪波動，但與此同時，機械的表面會產(chǎn)生一定的裂紋，最終導(dǎo)致齒輪表層材料發(fā)生磨損和剝落現(xiàn)象，進一步出現(xiàn)整個齒輪的折斷或者是崩潰現(xiàn)象。

2.2 工藝調(diào)查和組織觀察。

在對主動齒輪和被動齒輪進行調(diào)查工藝研究時，主要是根據(jù)實際中的一些處理技藝來進行分析，熱處理中的步驟主要有以下幾個方面：清洗、氧化作用以及鍛造等流程。主要是按照國家的通用技術(shù)標準，對齒輪的各項技術(shù)進行嚴格把關(guān)，采用相應(yīng)的技術(shù)，在進行鍛造使用之前還要對于齒輪的技藝技術(shù)和使用效能進行檢測和分析。在用工藝進行鍛造之后，需要聘請專業(yè)的人員來進行對應(yīng)的檢測，對于不合格的產(chǎn)品，積極處理和淘汰；對于合格的產(chǎn)品進行保護分析和運用，這樣的話，可以進一步保證在具體的工作中都采用合格的產(chǎn)品，這樣不會導(dǎo)致實際的工作發(fā)生風險漏洞，也不會增加具體工作中的工藝修復(fù)內(nèi)容，減少大量的重復(fù)性工作，可以提升整體的齒輪使用的期限和效能以及施工的有效性發(fā)展。

3.討論與分析

（1）在實際的齒輪失效性研究中，我們發(fā)現(xiàn)齒輪的化學(xué)成分，主要是通過一些微觀金屬夾雜物的檢測是否合格，來進行判定的。這種情況下，如果齒輪實效性嚴重的話必須選擇專業(yè)的人員對其進行檢測和評估，根據(jù)實際情況完成主要的問題研究，改進整個社會的齒輪技藝的升級改造，選擇合適的人員進行化學(xué)成分的分析及研究，進一步改進機械化的操作運作。

（2）齒輪的組織為馬氏體加貝氏體加鐵素體，如果具體的情況的組織元素一般在4.0以下為不合格，這種齒輪表面硬度較低，不存在著很多游離的鐵素體。不僅如此，齒輪的塑性變形總是會影響到整個工程機械的承載力度，這樣的話會導(dǎo)致出現(xiàn)一定的形變狀態(tài)進一步造成齒輪的失效。這種情況如果不及時處理，則會產(chǎn)生很嚴重的后果。

（3）在實際的工作中，齒輪斷齒的裂紋緣主要是萌生于齒根部位這種，齒輪部位的存在力度較小，如果進一步的鍛煉則會產(chǎn)生整個系統(tǒng)的材料達到一定的極限。如果裂紋進一步的完善和擴展，則會導(dǎo)致齒輪斷齒。綜合分析，齒輪如果一次性承載數(shù)量過大則比較容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，而這種斷裂現(xiàn)象的原因，有可能是因為齒輪的材料較為劣質(zhì)加上承載力過大兩種因素共同產(chǎn)生的。在實際的工作過程之中，齒輪技術(shù)的承載力度需要進一步降低，外來物重量過大時采取相應(yīng)的齒輪進行配置，這樣的話可以進一步增強對于齒輪加工的調(diào)節(jié)性以及偏差性，改進齒輪的磨合和異常震動情況。

（4）在具體的工藝過程中，造成齒輪失效性的重要原因最主要的是取決于鋼筋中的魏氏組織，這種組織在實際的功能性拉伸作用中主要是由于含碳量溫度等大小而形成的。魏氏組織對于材料的性能影響很大，其片狀的組織形態(tài)會割裂鋼筋的主要機體，進一步降低整個鋼的柔韌度，在拉伸實驗中又會阻礙具體的實驗進行，從而導(dǎo)致整體的延伸率降低，很難對其進行相應(yīng)的分析。不僅如此，由于其是因為過大的溫度差形成的，具有一定的內(nèi)應(yīng)力感應(yīng)條件，因此在具體的施工工以齒輪失效同時，如果發(fā)生這種情況會直接導(dǎo)致齒輪上的動力進一步減小，嚴重時可能會下降到平均水平，出現(xiàn)嚴重形變現(xiàn)象。

4.改進措施與建議

在實際的工作中必須要進一步加強和鍛造齒輪工藝的技術(shù)質(zhì)量手段，降低鍛造過程中出現(xiàn)的非金屬夾雜物的含量。除此之外，還需要根據(jù)相應(yīng)的齒輪技術(shù)材料和外形情況選擇合適的熱處理工藝，確保整個齒輪的硬度質(zhì)量過關(guān)，還能夠滿足國家規(guī)定的技術(shù)要求，減少在實際使用中齒輪發(fā)生形變的可能性。不僅如此，在實際的齒輪變速箱進行定期保養(yǎng)和維護時，還需要積極的對其進行一定的檢測，及時更新加大齒輪的保護，延長使用壽命。

5.結(jié)束語

綜上所述，對于本次工程設(shè)計的齒輪變速箱失效情況，主要是得出了以下結(jié)論和相應(yīng)的支付對策。具體來看，我國的齒輪斷裂失效，大多數(shù)是屬于脆性斷裂，是由于在鍛造時對于相應(yīng)的熱處理工藝處置不當而導(dǎo)致的最基本的魏氏組織斷裂，這種魏氏組織會進一步降低實際工藝中的整體工藝強度與韌性，也會對工藝的品質(zhì)和氧化工藝造成很嚴重的影響。因此必須要從實際出發(fā)，避免這種不良后果的出現(xiàn)，加強對于相關(guān)材料的檢測。