齿轮是汽车变速器关键传动零件，齿轮的确实啮合与疲困寿命直接瓜葛到变速器的处事功能和哄骗寿命。文章以某客车变速器为钻研目标，针对变速器在总成疲困寿命实验中涌现的齿轮齿端崩角生效题目，运用金相查验、电镜察看、齿轮齿面拓扑、Romax盘算剖析、尺寸链盘算等办法，逐步查明致使轮齿齿端崩角生效的道理，并凭借剖析成绩对齿轮举行优化鼎新。经过尝实考证了鼎新计划的可行性，终究治理了此齿端崩角题目。为雷同的齿轮疲困生效题目供给了也许自创的剖析思绪和考证办法。
传动齿轮关于变速器属于关键零部件，齿轮的承载才能和牢固性直接影响着变速器总成的寿命和牢固性。在新产物功能和疲困寿命考证阶段，审查齿轮能否涌现齿面点蚀、轮齿折断等生效形势，是判定实验经过与否的根底办法。关于非旧例的生效形势，如初期点蚀断齿、个人轮齿齿端崩角等，就须要详细搜索毛病道理，并提议鼎新举措，末了经过尝实考证鼎新举措的有用性。
01
题目描写
该产物是我公司开辟的某款客车变速器，在台架寿命开辟实验进程中涌现对比反常的个人轮齿齿端崩角掉块局势。
变速器确实连合在疲困实验台架上，按实验提大纲求达成疲困实验，实验进程中无显然反常或异响。达成疲困实验后，拆检变速箱发掘某档位积极档齿轮接近同步器一侧的端面齿顶产生5个轮齿的齿顶反常崩角掉块,目测最严峻一处掉块有1/4小拇指指甲盖巨细，另外遍地崩角的掉块与芝麻巨细相当，轴承扭转无卡滞，壳体及另外零件均平常，未见显然生效。
图1齿轮齿顶崩齿描写
从齿轮齿顶掉块描写来看，5个崩齿均位于啮合面端面齿顶，散布在正对的两处，此中一处为4个齿继续散布。独自产生崩齿的轮齿生效较为严峻，断口呈平面形态，正对的4个相邻的轮齿，断口均呈“C”字形。齿顶掉块均对比小，在拆检时变速器中没有找到响应的金属块。经剖析以为或者是在临盆加工步骤，好比在热治理以前磕碰致使的。为了进一步搜索道理，咱们对该毛病齿轮做了理化探测剖析。
02
题目剖析及搜索道理
首先考核齿轮几许尺寸、材料、热治理能否吻合图纸请求。对齿轮材料及硬度做了探测，成绩表明齿轮材质和热治理原料均吻合图纸请求。接着考核齿轮能否在变速器装箱以前如机加工或热治理前产生磕碰致使齿顶崩齿掉块。对齿轮在扫描电镜下举行宏观剖析。崩齿描写如图2所示。
图2崩齿描写
从崩齿描写来看，崩齿处部分断口特性为沿晶脆性断裂，表明崩齿产生在热治理以后；同时察看了崩齿轮齿的的附近齿，邻近的轮齿固然没有呈现出肉眼看来的崩齿掉块，但在电镜察看到仍曾经产物显微裂纹；多个齿齿顶角有掉块脚印，但崩齿处、显微裂纹和掉块场所均未发掘塑性变形脚印，以为崩齿和裂纹、掉块不是热后磕碰孕育；由此也许确认，齿轮齿顶崩齿是在台架疲困实验进程中孕育的，揣测齿顶角啮合时遭到攻击载荷，顶角齿面孕育微裂纹，裂纹逐步增添终究产生崩齿。
思索到齿顶崩齿掉块刚好产生在领先投入啮合的一侧，考核齿轮副啮合时能否存在偏载致使领先投入啮合的一侧频仍遭到攻击载荷致使崩齿掉块。齿轮传动系统受载后，齿轮轮辐、轴、轴承以及壳体等产生弹性变形，致使齿轮本质啮合场所偏离理论确实场所，涌现不同程度的齿形和齿向偏载情形。当齿轮涌现偏载时，简单致使齿轮初期点蚀或者断齿生效。初期点蚀是齿面疲困损伤的罕见形势，齿轮齿面在轮回的来往应力效用下，齿面上孕育褊狭裂纹致使剥落孕育褊狭麻点损伤，在陆续的轮回来往应力效用下，麻点逐步张大终究孕育显然的齿面凹坑。纯真升高齿轮的加工精度和装置精度来改革齿轮传动的偏载题目，成本较高。经过适合的齿廓修形和合适的齿向修形办法也许有用的调动齿轮啮合场所，弥补齿轮受载变形后孕育的啮合偏载，使齿轮在确实场所来往啮合，齿型修形和齿向修形是治理齿轮偏载题目的有用办法。
首先对生效齿轮举行精湛衡量，获得其本质齿面拓扑。凭借变速器总成图纸创建变速器Romax模子，并对齿坯和壳体举行柔性化治理，取舍变速器光滑油招牌及颗粒度代码，凭借变速器疲困实验提纲获得该档位齿轮疲困寿命目标，凭借该挡位转速和速比音信盘算获得该挡位运转工夫。针对齿轮图纸修形和齿轮本质齿面拓扑离别经过Romax来往剖析盘算获得该档位最大来往应力云图，图3a为按图纸修形，图3b按实测齿面拓扑。
a按图纸修形
b按实测齿面拓扑
图3最大来往应力云图
从图中也许看出，按图纸修形，中央轴三挡轮来往无偏载。按实测齿面拓扑，中央轴3挡轮来往有柔和偏载，齿顶端的来往应力约为Mpa，引发崩齿或者性不大。由此可知齿轮的柔和偏载不是致使齿顶崩齿掉块的紧要道理。在消除了齿轮几许形态、热治理等不吻合图纸以及齿轮偏载致使崩齿掉块的道理以后，再次用心审查生效齿轮以及与生效齿轮协做的被迫齿轮。该变速器为全同步器变速器，且为了减小轴向尺寸，多半同步器的联结齿圈直接焊接在输出轴齿轮上，与生效齿轮协做的被迫齿轮与同步器联结齿圈焊接为一体成被迫齿轮总成，经子细审查发掘，被迫齿轮总成上的焊接齿圈在正对该档位积极齿轮的端面靠外圈处有一圈磨损脚印。由此也许揣度，该对齿轮副在啮合通报扭矩进程中，被迫齿轮零件与积极齿轮在端面地域有来往，由于转速差的存在，涌现磨损脚印。同步器联结齿圈的外圈直径与被迫齿轮齿轮的齿顶园直径刚好相当。如图4所示。
图4中央轴三档齿轮与二轴齿轮联结齿圈端面空隙
假使积极齿轮轴上前挪移到极限场所，输出轴向后挪移到极限场所，经过校核尺寸链，可知该档位积极齿轮与被迫齿轮总成上的同步器联结齿圈之间的空隙X=0.70±0.mm，从盘算成绩可知，该档齿轮副在极限情形下，积极轮与被迫轮零件轴向空隙很小。该款变速器为全斜齿变速器，被迫齿轮轴向力向后，积极齿轮轴向力上前，被迫齿轮与同步器联结齿圈为焊接布局，在轴向力效用下，同步器联结齿圈向右轴向挪移，最小空隙X=0.mm。固然最小空隙大于0，没有产生干与，但由于两零件端面跳动过错和相对转速差的存在，联结齿圈端面部分会与积极小齿轮个人齿端面产生来往以至孕育挤压应力。
由此可知，该档积极齿轮接近同步器一侧产生个人齿顶崩齿的紧要道理是被迫齿轮总成上的同步器联结齿圈右端面与积极齿轮左端面轴向空隙太小，在轴向力的效用下，产生磨擦以至挤压，致使在疲困台架实验进程中孕育个人轮齿齿顶崩齿掉块的生效形势。
03
优化鼎新举措
经过一系列的题目剖析和道理搜索，终究肯定了致使该反常生效形势的紧要道理。生效道理明了了以后，鼎新举措只要对症下药。该反常生效的紧要道理是积极、被迫零件之间轴向空隙太小，在轴向力的效用下，产生磨擦以至挤压，终究致使在疲困台架实验进程中孕育个人轮齿齿顶崩齿掉块的生效形势。因而，只要将主被迫零件轴向空隙改大或者将反转零件的端面跳动过错改小便可。思索到今朝图纸上请求端面跳动过错在我司属于巨额量零件的平常工艺程度，假使改小端面跳动，将额外的增长零件制孕育本，因而改大主被迫零件轴向空隙是对比优良的鼎新举措。详细举措便是减小中央轴三档齿轮在齿全高相近的齿宽。
04
优化计划实验考证
经过台架总成疲困寿命验验正优化计划能否能治理生效题目。优化后的中央轴三档齿轮做变速器总成台架寿命疲困实验，实验进程中三挡状况优良．没有产生反常振荡或报警。实验达成后拆解实验样箱，审查中央轴三档齿轮和二轴三档齿轮总成齿面及端面情形，未发掘点蚀局势和磨损局势。
05
论断
本文以客车变速器为例，针对该变速器在台架总成寿命实验进程中涌现的中央轴三档齿轮对比反常的个人轮齿齿端崩角掉块题目．运用金相查验、电镜察看、齿轮齿面拓扑、Romax剖析、尺寸链盘算等办法，剖析反常齿端崩角掉块生效道理，并凭借剖析成绩对齿轮举行优化鼎新以治理崩齿掉块题目。为雷同的齿轮疲困生效题目供给了也许自创的剖析思绪和考证办法。
END齿轮传动视频号出色体例！
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