楔横轧齿轮轴轴齿一体化成形机理研究

为实现齿轮轴短流程高效精确制造,本文创新了楔横轧齿轮轴一体化成形方法。在分析齿形塑性成形原理基础上,综合出加工模具的主要参数,得出了满足分齿条件的参数公式,设计出齿轮轴楔横轧模具;通过Deform软件对齿形模具进入加工过程的阶段进行了仿真,得到齿形模具于阶梯轴第1阶段展宽段进入加工成品质量最佳。在此基础上进行仿真,分析其应力场、应变场以及温度场,进而阐明齿轴一体化楔横轧成形机理。仿真与实验结果比较表明:误差在8.2%以下,验证了仿真结果的可靠性。本文研究结果为实现齿轴一体化精确短流程成形奠定了理论基础。

航空发动机用齿轮泵齿轮轴疲劳断裂分析与优化设计

针对航空发动机用齿轮泵齿轮轴瞬时断裂的现象,对其关键运动副进行材料金相组织、结构受力和应力分析,将理论分析与试验相结合,明确了齿轮轴的瞬时断裂现象主要表现为疲劳断裂,明晰了齿轮轴疲劳断裂的影响因子,并以此优化了齿轮轴安装孔关键尺寸和机加工工艺。结果表明:优化后的齿轮轴安装孔附近的应力明显减小,能够有效提升齿轮轴在交变载荷下的抗疲劳特性。

挖掘机齿轮轴断裂原因

某挖掘机齿轮轴发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、扫描电镜分析以及金相检验等方法对齿轮轴断裂的原因进行分析,结果表明:齿轮轴半径不符合技术要求,半径圆弧不平滑,渗碳层的深度不合格,使应力集中处萌生微裂纹,微裂纹进一步发生疲劳扩展,最终导致齿轮轴断裂。

某高压断路器齿轮轴断齿原因

某高压断路器在300次开合试验后动作异常,对其进行解体后发现一级齿轮轴发生断齿现象。采用宏观观察、化学成分分析、硬度及渗碳层深度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对齿轮轴断齿原因进行分析。结果表明:渗碳时温度及碳势偏高,导致组织中产生粗针状马氏体和网状碳化物,使材料的脆性增大;齿轮轴在转动过程中,首先在齿根脆性相附近产生显微裂纹,在应力作用下,裂纹沿晶界进一步扩展,最终导致齿轮轴发生沿晶断裂。

冷凝器凝液泵齿轮轴断裂原因分析

冷凝器凝液泵齿轮轴在运行过程中断裂,其材质为42CrMo,采用断口分析、力学性能试验、金相组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段对其断裂原因进行了分析。结果表明:介质中的Cl^(-)在齿轮轴表面诱发点蚀,裂纹起源于点蚀坑,点蚀坑处因应力集中而成为疲劳源,当凝液泵高速运转时,泵轴承受着很大的交变载荷,由于材料的强度偏低,泵轴很容易发生疲劳断裂。在疲劳源处产生的微裂纹在交变载荷作用下逐步扩展,使泵轴的有效承载面积不断减少,当其面积达到泵轴剩余承载面积的临界值时,泵轴就会发生断裂。

齿轮轴的失效分析

FM8T钢齿轮轴在使用中早期开裂。对开裂的齿轮轴进行了断口分析、金相检验、硬度测定和化学成分分析。结果表明:FM8T钢齿轮轴有效硬化层深度偏浅,且表层有非马氏体组织,承载性能下降;有严重的非金属夹杂物,力学性能较差。这两个因素导致了齿轮轴扭转疲劳开裂。

EPS助力齿轮轴的失效分析与试验

通过前期的有限元分析,验证了EPS助力齿轮轴的疲劳寿命,结合台架试验和线体检测,对助力齿轮轴失效问题进行了深入的分析。结果表明:淬火冷却介质和渗碳深度对齿轮轴表面的硬度都有影响,淬火冷却介质对硬度的影响更大,热处理工艺的变化是引起齿轮轴断裂的根本原因。

一种大模数单联人字齿轮轴制齿工艺方案

本文介绍了一种大模数单联人字齿轮轴制齿工艺方案,通过对不同人字齿轮轴结构分析,根据加工设备设计专用工装,提制专用刀具,改进工艺方法。采用制齿粗、精加工工序分开,保证人字齿精度达到GB-7级。

基于NX的人字齿轮轴四轴数控加工

随着工业4.0时代的到来,多轴加工在实际生产中的应用范围越来越广,并且在NX软件的不断更新下,新版本带来的高级加工策略可以使得多轴联动加工更加高效和便捷,表面加工质量也会更好,并且比传统的替换轴编程加工更加安全和直观。大模数窄退刀槽人字齿轮轴无法使用专用的齿轮加工设备进行滚齿加工,因此机床选用通用的四轴卧式加工中心,利用NX软件中的自动编程进行齿形的数控加工,并且在编程过程中选用新版NX软件中的高级多轴策略,以此来保证数控加工的精度和效率。

一种便于拆装的SQ34X型切丝机分体式传动齿轮轴

为解决SQ34X型切丝机更换传动齿轮轴费时费力的问题,以该型号切丝机传动齿轮轴为研究对象,提出一种分体式传动齿轮轴。通过应用试验,对传动齿轮轴磨损维修时间及维修人员数量进行统计比对,结果表明:维修时间由原来的32 h左右减少为现在的3.5 h左右,维修工由5人减少为现在的2人,传动齿轮轴的维修效率提高了89%。该工艺设计有效提高了SQ34X型切丝机传动齿轮轴的维修效率,同时降低了劳动强度,达到了省时省力快速维修的效果。

基于RBF神经网络的齿轮轴热锻成形工艺优化

建立了齿轮轴热锻成形工艺优化的RBF(径向基函数)神经网络模型,对模型计算流程、收敛特性及拟合结果进行分析。基于RBF神经网络对齿轮轴热锻成形工艺进行优化。结果表明:基于RBF神经网络模型优化后的齿轮轴热锻成形件屈服强度由425 MPa提升到456 MPa,最大成形力由565 kN降低到508 kN,屈服强度提升率为7.3%,最大成形力降低率为10.1%;齿轮轴热锻成形最佳生产工艺参数为模具预热温度300℃、坯料加热温度1150℃、摩擦系数0.3、热锻速度40 mm/s。

造粒机组主齿轮箱输出齿轮轴断裂失效分析

某聚丙烯挤压造粒机组主齿轮箱输出齿轮轴运行过程中发生断裂,通过断口分析、理化检验和强度校核,探究了该齿轮轴断裂失效的原因。结果表明,由于对应螺杆轴断裂造成瞬时冲击,导致该齿轮轴出现早期微动撕裂缺陷;在转矩和弯矩的复合交变载荷作用下,萌生早期裂纹并沿轴颈处扩展;当齿轮轴的有效承载面积减小到无法承受正常工作产生的扭转力矩时,齿轮轴发生断裂。另外,齿轮轴颈退刀槽处易形成应力集中,也是开裂的诱因之一。

计及陀螺效应的高速齿轮轴系涡动现象及临界转速分析

高速齿轮轴系由于不平衡量等因素受陀螺效应会产生较大弯矩存在潜在共振危险,计及转轴及齿轮轮体陀螺效应,分别采用梁单元法和有限元法建立某型共轴高速直升机传动系统高速输入轴系模型,系统研究高速齿轮轴系不同振型的涡动现象,结合临界转速坎贝尔图,对比自由与约束模态和约束模态下不同轴承刚度对临界转速数值影响。结果表明:高速齿轮轴系扭转和伸缩振型在自由及约束模态均不会产生涡动,弯曲、节径等横向振型产生明显涡动现象,且在约束模态下涡动现象减弱;临界转速数值随约束模态轴承刚度增加呈增大趋势。在高速齿轮轴系临界转速准确计算中,轴承刚度及陀螺效应影响不可忽视。

利用响应面法的高速齿轮轴多目标优化方法

以提升高速齿轮轴的运行安全性为目的,通过模态分析、参数灵敏度分析和实验设计,建立了高速齿轮轴参数化设计与响应面优化模型,利用多目标优化遗传算法对1阶、2阶临界转速及其对应最大振幅进行寻优,得到了Pareto最优解,实现了多参数耦合下的优化设计,得到了运行安全性较高的转子结构。结果表明:优化后1阶、2阶临界转速与工作转速的间隔降幅分别为22.9%,10.8%,满足转子安全设计要求;通过可靠性校验,1阶、2阶临界转速在优化后的可靠度分别为100%、99.02%,进一步证明了优化方法的正确性。

基于齿廓修形的齿轮轴花键接触特性研究

齿轮轴花键广泛应用于大转矩传递,但在实际工作中易出现齿面损伤问题。考虑齿轮轴花键的变载荷工况和花键齿的非线性接触特性,建立齿轮轴花键接触应力刚度有限元求解模型,提出利用仿真数据计算花键齿接触应力和刚度的计算方法,并研究齿轮轴花键齿廓修形对花键齿接触应力和刚度的影响规律。研究结果表明,齿廓修形0.02 mm下接触应力降低约6%,齿廓修形改善了齿轮轴花键接触应力,有助于提升花键工作性能。

基于GISFD的斜齿轮轴系减振实验研究

齿轮是机械传动装置中的重要元件,但是,齿轮传动产生的振动和噪声会危害到传动设备的正常运行,严重时甚至会造成设备损坏。为了减小和隔离斜齿轮轴系的振动,提出了一种结构新颖的G型整体式挤压油膜阻尼器(G-type Integral Squeeze Film Damper,GISFD),探究了GISFD对斜齿轮的振动特性影响。搭建基于GISFD的一级斜齿轮试验台,开展了GISFD对斜齿轮轴系的减振实验。此外,还进行了GISFD对齿面磨损斜齿轮的振动抑制实验。结果表明,GISFD对不同转速下斜齿轮轴系有较好的减振效果,在1200 r/min时,GISFD对斜齿轮主从动轴的振动降幅最高可以达到59.61%;同时,GISFD可以抑制斜齿轮啮合频率及其2倍频处的振动,振动降幅最高可以达到85.71%;GISFD对磨损斜齿轮也有较好的振动抑制效果,主动轴水平方向振动降幅在1200 r/min时可以达到83.99%。

20CrMnTi钢齿轮轴断齿原因

采用化学成分分析、断口分析、金相检验、硬度测试等方法对某起重机用齿轮轴断齿原因进行分析。结果表明:该齿轮轴渗碳层存在脱碳现象,以及心部组织强度偏低是导致齿轮轴断裂的主要原因;金相检验方法在测量渗碳层厚度方面存在局限性。

某涡桨发动机减速器齿轮轴滚道剥落原因

在工厂试车时,某涡桨发动机减速器齿轮轴滚道发生剥落。采用宏观观察、磁粉探伤、扫描电镜分析、磨削烧伤检查、金相检验和硬度测试等方法,分析了该齿轮轴滚道剥落的原因。结果表明:该齿轮轴滚道发生了接触疲劳剥落,滚道的工作表面存在磨削烧伤区域,使其接触疲劳强度降低,产生了疲劳裂纹,最终导致齿轮轴滚道发生剥落。

矿用球磨机齿轮轴结构优化分析

该文针对溢流型矿用球磨机的齿轮轴进行结构优化,并进行仿真验证和分析。阐述了球磨机的整体构成并建立三维模型,对球磨机整体进行动力学分析,并对齿轮轴进行静态载荷分析。构建基于遗传算法的优化模型,设定了包括过渡轴长度、装配轴长度、两轴倒角3个参数的结构优化模型。对齿轮轴3个关键参数进行了结构优化,得到的方案七不仅齿轮轴体积较小,而且承受的应力也明显下降。

偏心齿轮轴工装的设计

本工装针对小型齿轮轴的大批量高精密加工,在替代进口机床和工装的基础上,仍然可以实现在其他环境因素有一定(小)波动时,产品合格的同时,保持加工工况的稳定(Cp≥1.67),同时实现降本增效和降低对操作工的依赖。