變速箱高速齒輪斷齒失效分析

杜明軒 王瑤 馮志楊

摘 ?要：齒輪是變速箱傳遞動力中最主要的傳動部件。在工作時，齒面受到接觸應力，齒根處受到彎曲應力，齒面點蝕和輪齒斷裂是最常見的破壞方式，所以必須確保齒輪的嚙合強度和彎曲疲勞強度。而齒輪的強度則與其制造工藝、微觀組織和熱處理工藝有很大關系。汽車齒輪表面的滲碳淬火是一種常見的熱處理方法，它是一種在熱處理后，為了確保齒輪的精確性，在加工過程中，會出現各種各樣的缺陷，使其強度下降，最終造成齒輪的疲勞破壞。本文著重論述了高速齒輪箱齒面斷裂的原因，從宏觀、工藝研究、組織觀察等方面進行了分析，然后就斷齒的原因進行了探討，并給出了相應的改進意見，希望能為今后的工作人員提供一些參考。

關鍵詞：變速箱;高速齒輪;斷齒;失效

引言

隨著機械技術的不斷發展，汽車的技術水平不斷提高，汽車的自動化水平也在不斷提高，而汽車的機械設備結構也在不斷地向精密化方向發展。變速器的高速傳動是汽車動力和安全的關鍵部件。在現階段的工程機械中，零部件的故障是比較常見的，其失效原因很多，主要是由于微觀組織、加工工藝、使用條件等。由于實際生產過程中，由于機械微結構和機械熱處理系統的功能程序的不同，導致了具體問題的處理方法也有很大的差別，因此，必須根據實際情況，根據實際情況，制定出相應的解決方案，以便全面地解決零件的故障，從而實現對產品質量的控制。通過對故障零件的分析和研究，提高工藝水平，確保設備的正常運轉。這對提高顧客的信任感也是一種正面的影響。

機械失效與其微觀組織、加工工藝、熱處理工藝和工作條件密切相關。對失效零件進行詳細分析并改進工藝是產品質量控制和管理的重要組成部分。同時負責客戶的信任，及時解決零部件故障問題，保證設備的正常運行。汽車變速器齒輪在運行過程中往往需要承受耐磨性和高沖擊載荷，齒輪斷裂是齒輪失效中常見的齒輪損傷形式。

1變速箱高速齒輪斷齒失效分析

1.1宏觀分析

從實際情況來看，如果一臺機器的碰撞概率大幅度增加，那么它的故障類型就是由主動齒輪的嚙合引起的，因此，作為被動傳動環節的主動齒輪就失去了作用。一般情況下，零件在故障狀態下的行程大約是1.3公里。在使用過程中，一些小齒輪由于尖端磨損過大而產生脫落，對機械設備的磨損也起了很大的作用。據有關數據顯示，目前國內絕大多數的齒輪發動機在惡劣的工況下發生故障，都是由于輪胎在惡劣的工況下發生的，最后引起了卡機。車橋齒輪的打卡打是以特定的表面相互接觸力作用為基礎，根據特定的相關次序來實現的，同時，在機械表面上也會產生裂紋，從而導致齒輪表面的材料磨損和脫落，從而導致整個齒輪斷裂。

為了避免齒輪的折斷，通常應考慮增加齒根齒厚或增加齒寬，并通過適當的熱處理來改善齒面的硬度。此外，在提高加工精度、減少表面粗糙度、提高齒面嚙合精度、改善齒面負荷分配、加強齒根等方面也是一種行之有效的途徑。

1.2微觀分析

對易失效的齒輪進行顯微分析，應從觀察分析、硬度檢測、材料成分檢測、斷口分析等方面入手。

顯微組織中的隱晶馬氏體、殘余奧氏體、針狀馬氏體、低碳馬氏體、游離鐵素體和細小的碳化物。目前常用的硬度檢測方法是洛氏硬度測定與維氏硬度測定，并對不同部位的硬度梯度進行測量，從而為齒輪的設計提供一定的數據依據。

1.3工藝調查和組織觀察

本論文以主動及被動齒輪為中心進行了調查工藝的研究，重點是在實際加工技術的幫助下進行分析。一般的熱處理工藝包括清洗、氧化和鍛燒。主要是根據國家的技術標準，來控制齒輪的各個技術。同時，采用相關的技術方法，對齒輪在鍛壓之前的記憶技術及運用效率進行檢驗與分析。在完成鍛件后，要有專門的檢驗員對其進行質量檢查，排除和處置不合格的產品。而通過檢驗合格的產品，則要注意保護、研究和應用，以便為后續的高質量產品的加工提供重要的參考，同時也可以重復進行，有利于齒輪的壽命、效率和施工的同步發展。

2變速箱高速齒輪斷齒失效分析研究

首先，對齒輪斷齒故障進行了分析，得出了齒輪的化學組成，并對其進行了顯微金屬夾雜的檢驗。在實際的齒輪失效分析中，我們發現，齒輪的化學成份，主要是根據對某些微小的金屬夾雜的檢驗，判斷其是否合格。在這樣的情況下，如果齒輪的實用性很強，那么就需要找專門的人來測試和評價，根據實際情況來解決問題，提高齒輪技術的整體水平，挑選合適的人進行分析和研究，進一步完善自動化的運行。當判斷出的齒輪失效嚴重時，就必須交給專門的檢驗人員進行檢驗和評價，并根據實際情況進行問題研究，并根據實際情況進行相應的改進和改進。另外，還需要專門的人員進行化學分析，這是提高自動化作業標準化的一個重要前提。

其次，馬氏體加貝氏體加鐵素體是齒輪的主要成分，在4.0以下的情況下，就會被認為是不合格的。這樣的齒輪不但硬度低，還含有少量的自由鐵素。另外，齒輪的塑性變形是影響工程機械承載能力的重要因素，從而誘發變形，從而引起齒輪的失效。如果沒有得到足夠的關注，將會造成無法估計的后果和損失。

第三，斷裂齒的裂紋邊緣主要發生在齒根處，但它的強度很低，一旦發生過度運動就會導致整個系統的材質限制。若裂縫不受控制而繼續發展，就會發生斷齒現象。一般情況下，當齒輪的承載能力超過相應的載荷標準時，就會出現斷裂。分析了這種裂紋的產生原因，認為是因為齒輪材質不合格，承受能力太強。在具體的工作中，要控制齒輪的技術，根據外力的不同，選擇合適的齒輪，這樣可以提高齒輪的精確度和偏差，減少齒輪的摩擦和振動。

最后，在實際生產中，引起齒輪斷裂的根本原因是魏氏組織，分析魏氏組織的功能伸展效應，發現其主要取決于碳含量的溫度。魏氏組織對其材料的影響不容忽視，魏氏組織的片狀結構會造成鋼筋主體的斷裂，從而使整體鋼的韌性下降。在張力測試的基礎上進行的實驗也會因為阻力而不能順利進行，這不僅會使整個伸長率下降，而且還會給分析帶來困難。

3相關改進措施及建議

為深入探討齒輪折齒的問題，提出通過對其材料屬性、承載機理、工作狀態的監測、宏觀、微觀的分析，對數據進行計算、分析，及時發現故障并進行處理，保證變速箱的工作，建立高速齒輪箱的故障診斷系統，最大程度地避免失效事件的發生，避免出現重大安全事故。

在實踐中，應不斷提高鍛壓齒輪的技術品質，有效地控制鍛件中非金屬夾雜，使其含量降到最低。另外，為了保證合理的熱處理工藝，應從齒輪的技術材質、外觀等方面入手，在熱處理工藝的選擇上，既保證了齒輪的硬度，又滿足了國家的技術規范，減少了齒輪變形的可能性。此外，要重視齒輪齒輪箱的定期維修與維修，在一定時期內進行標準化檢查，并及時更新齒輪保護措施，提高其使用壽命。

結束語

因此，本文以工程設計中的齒輪齒輪箱故障為主要內容，對故障原因進行了分析和探討，提出了改進意見。具體來說，目前所出現的齒輪斷裂故障屬于脆性損傷，主要是因為魏氏組織在鍛壓時的處理和使用不當，導致了魏氏組織的斷裂，從而影響到實際生產的整體強度和韌性，從而影響到整個生產流程的質量，從而影響到氧化工藝的執行。因此，要從實踐出發，采取切實的措施，切實預防以上問題的發生，并加強對原料的檢驗，加強對成品的質量控制。

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