汽车齿轮钢弯曲疲劳性能研究分析.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 汽车齿轮钢弯曲疲劳性能研究 张峰，郑立新，汪维新 （东风商用车技术中心工艺研究所，湖北 十堰 442001） 摘要：采用自行设计地弯曲疲劳试样，在831Mpa、868Mpa、906Mpa应力水平下对几种常用齿轮钢弯曲疲劳性能进行了对比试验分析，量化了表面质量、心部硬度对齿轮钢弯曲疲劳性能地影响.探索了提高驱动桥齿轮承载能力地技术途径.b5E2RGbCAP 关键词：汽车齿轮钢，弯曲疲劳试样，弯曲疲劳性能 中图分类号：TG142.41 文献标识码：A Study On The Flexural Fatigue Behavior Of Gear Steelfor Automobilep1EanqFDPw Zhang Feng，Zheng Li Xin，Wang Wei Xin (Material and Technology Institute of DongFeng Commercial Vehicle Technical Center, Shiyan hubei442001, China)DXDiTa9E3d Abstracts:The flexural fatigue behavior of the self-designing specimens of several gear steels on the different loads, 831Mpa，868Mpa and 906Mpa was analyzed. The effects of surface quality, matrix hardness on the flexural fatigue perfomance of gear steels have been discussed.The technical approach improving gear carrying capacity was explored.RTCrpUDGiT Key Words: gear steel for automobile, flexural fatigue specimen，flexural fatigue behavior5PCzVD7HxA 重型车辆用来传输动力、驱动重型车辆前进地驱动桥齿轮在工作状态下承受较大地脉动弯曲载荷和冲击弯曲载荷，易造成轮齿弯曲疲劳断裂或过载断裂；而齿面间地脉动正压力和相对滑动则可能导致齿轮地接触疲劳损伤[1].目前我国重型工程车超载现象较为严重，过载是导致重型工程车驱动桥齿轮早期失效地主要原因.jLBHrnAILg 现有地驱动桥齿轮承载能力和可靠性，一般采用驱动桥总成台架试验，它能反映驱动桥总成在额定载荷下地整体性能，无法考察在更高载荷下地疲劳性能——即齿轮地抗过载能力.受齿轮支撑刚度和关联零件，如轴承、止推片、十字轴等零件性能地限制，采用驱动桥总成进行超载条件下地齿轮台架运转试验，常常由于齿轮支撑刚度不足或关联件地损坏，不能顺利进行，也就不能正确反映齿轮本身地可靠性和抗过载能力.xHAQX74J0X 单齿弯曲疲劳试验是另一种考核齿轮疲劳性能常用地试验方法，特别适合在圆柱直齿轮上运用，但对于驱动桥所用地锥齿轮而言，受加载方式地限制，难以实现，试验数据准确性、试样加工较难保证，不适宜大批量试验.LDAYtRyKfE 为了研究材料和工艺因素对驱动桥锥齿轮在高载荷区地弯曲疲劳寿命地影响，探索考核和提高驱动桥锥齿轮地承载能力地方法和途径，我们设计了一种新地弯曲疲劳试样及试验方法，并采用不同品种齿轮钢及加工工艺，进行了系列试验.Zzz6ZB2Ltk 1.试验方法 1.1 试样地设计与制备 弯曲疲劳试验所用试样如图1所示.试样地形状和尺寸能模拟轮齿根部弯曲疲劳地特性，保证获得与齿轮齿根圆角相同地渗碳淬火后地渗层冶金技术特性、残余应力状态和齿轮心部硬度.dvzfvkwMI1 图1 弯曲疲劳试样 试验材料为SCM822H、SCM420H、20CrMnTiH2、20CrMnTiH3、20CrMnTiH4五种常用地齿轮材料.材料地冶金技术质量指标见表1、表2.rqyn14ZNXI 表1 试验材料地化学成分 材料 C Mn Cr Mo Ti SCM822H 0.23 0.82 1.04 0.38 \ SCM420H 0.22 0.83 1.12 0.22 \ 20CrMnTiH2 0.22 0.98 1.20 0.016 0.049 20CrMnTiH3 0.20 0.92 1.14 0.011 0.054 20CrMnTiH4 0.20 1.09 1.37 0.018 0.040 表2 试验材料末端淬透性、晶粒度 试验材