【摘要】：對高可靠性壽命的兩齒輪副先后進(jìn)行齒輪運轉(zhuǎn)試驗。首先,在第一對齒輪副運轉(zhuǎn)過程中對齒輪潤滑油樣本進(jìn)行鐵譜分析,得到不同類型磨粒和總磨粒濃度隨時間變化曲線,據(jù)此區(qū)分齒輪不同的磨損階段;之后,在第二對齒輪副運轉(zhuǎn)時對不同磨損階段齒面殘余應(yīng)力檢測,得到齒面殘余應(yīng)力變化趨勢;最后,結(jié)合不同磨粒濃度和殘余應(yīng)力變化對齒輪不同運轉(zhuǎn)階段的磨損特性進(jìn)行分析。結(jié)論:齒輪跑合階段以滑動磨損為主,且跑合有助于殘余壓應(yīng)力的形成;正常磨損階段,各類型磨損和殘余應(yīng)力變化范圍較小;劇烈磨損階段,疲勞顆粒濃度上升明顯,殘余應(yīng)力下降。該結(jié)論為研究齒輪磨損機(jī)理提供一定的參考。
【圖文】：

以上，因此，理論上可以近似認(rèn)為兩對齒輪的壽命相同，磨損過程相同，齒輪參數(shù)，如表1所示。表1齒輪參數(shù)Tab.1GearDesignParameters齒輪參數(shù)主動輪從動輪齒數(shù)z3030模數(shù)m/mm44壓力角α/°2020齒寬b/mm2020ha*1ca*0.252.1試驗設(shè)備2.1.1齒輪運轉(zhuǎn)試驗臺試驗使用機(jī)械功率流封閉式齒輪試驗機(jī)，此類型試驗臺可以節(jié)省功率和能耗[8]，如圖1所示，最大轉(zhuǎn)矩為2000N/m，最大轉(zhuǎn)速為1700r/min試驗潤滑油采用某型中載荷工業(yè)齒輪油，該試驗臺架為新型臺架，各組件加工精度等級高，提高了安裝精度。轉(zhuǎn)矩輸入副齒輪箱主齒輪箱聯(lián)軸器圖1齒輪試驗臺架示意圖Fig.1GearTestBench2.1.2鐵譜分析儀器運用鐵譜分析的方法可更加直觀的研究齒輪磨損過程[5-7]，而且試驗結(jié)果更加貼近真實的磨損過程。試驗采用某型磁式鐵譜分析儀，如圖2所示，此儀器可以統(tǒng)計油液中總磨粒的濃度，同時試驗人員可以通過鐵譜顯微鏡，觀察油液中的粒子，根據(jù)某磨粒圖譜和參考文獻(xiàn)，可以對顆粒進(jìn)行分類：滑動磨損、磨粒磨損和疲勞點蝕顆粒，進(jìn)而人工大致統(tǒng)計各類型磨粒的所占的比例，存在一定的誤差，但可以預(yù)測磨損趨勢。圖2鐵普分析儀和微粒顯微鏡Fig.2FerrographyMachineandMicroscope2.1.3殘余應(yīng)力檢測儀采用某型殘余應(yīng)力分析儀，如圖3所示，滿足最新歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN15305-2008和美國標(biāo)準(zhǔn)ASTME915-10，采用完整的應(yīng)力方程和橢圓擬合方法，利于保證檢測齒面殘余應(yīng)力的精度。圖3殘余應(yīng)力分析儀Fig.3ResidualStressAnalysisMachine2.2試驗方案2.2.1第一次齒輪運轉(zhuǎn)試驗和鐵普分析對于第一對進(jìn)行運轉(zhuǎn)的齒輪，在運轉(zhuǎn)過程中要不定期的在齒輪箱中取樣，之后利用鐵普分析儀對油液中的顆粒進(jìn)行分析，得出磨粒濃度變化，并通過鐵普顯微鏡觀察得到不同的?

ca*0.252.1試驗設(shè)備2.1.1齒輪運轉(zhuǎn)試驗臺試驗使用機(jī)械功率流封閉式齒輪試驗機(jī)，此類型試驗臺可以節(jié)省功率和能耗[8]，如圖1所示，最大轉(zhuǎn)矩為2000N/m，最大轉(zhuǎn)速為1700r/min試驗潤滑油采用某型中載荷工業(yè)齒輪油，該試驗臺架為新型臺架，各組件加工精度等級高，提高了安裝精度。轉(zhuǎn)矩輸入副齒輪箱主齒輪箱聯(lián)軸器圖1齒輪試驗臺架示意圖Fig.1GearTestBench2.1.2鐵譜分析儀器運用鐵譜分析的方法可更加直觀的研究齒輪磨損過程[5-7]，而且試驗結(jié)果更加貼近真實的磨損過程。試驗采用某型磁式鐵譜分析儀，如圖2所示，此儀器可以統(tǒng)計油液中總磨粒的濃度，同時試驗人員可以通過鐵譜顯微鏡，觀察油液中的粒子，根據(jù)某磨粒圖譜和參考文獻(xiàn)，可以對顆粒進(jìn)行分類：滑動磨損、磨粒磨損和疲勞點蝕顆粒，進(jìn)而人工大致統(tǒng)計各類型磨粒的所占的比例，存在一定的誤差，但可以預(yù)測磨損趨勢。圖2鐵普分析儀和微粒顯微鏡Fig.2FerrographyMachineandMicroscope2.1.3殘余應(yīng)力檢測儀采用某型殘余應(yīng)力分析儀，，如圖3所示，滿足最新歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN15305-2008和美國標(biāo)準(zhǔn)ASTME915-10，采用完整的應(yīng)力方程和橢圓擬合方法，利于保證檢測齒面殘余應(yīng)力的精度。圖3殘余應(yīng)力分析儀Fig.3ResidualStressAnalysisMachine2.2試驗方案2.2.1第一次齒輪運轉(zhuǎn)試驗和鐵普分析對于第一對進(jìn)行運轉(zhuǎn)的齒輪，在運轉(zhuǎn)過程中要不定期的在齒輪箱中取樣，之后利用鐵普分析儀對油液中的顆粒進(jìn)行分析，得出磨粒濃度變化，并通過鐵普顯微鏡觀察得到不同的磨粒所占的比例。2.2.2第二次齒輪運轉(zhuǎn)試驗和殘余應(yīng)力對于第二次齒輪運轉(zhuǎn)試驗，在運轉(zhuǎn)過程中，根據(jù)磨粒濃度的變化規(guī)律，對試驗臺不定時的停機(jī)，檢查齒面的殘余應(yīng)力，以此得到不同的運轉(zhuǎn)階段的齒面的殘余應(yīng)力的變化，為分析?
【作者單位】： 煙臺職業(yè)學(xué)院汽車工程系;上汽通用東岳動力總成有限公司質(zhì)量部;
【基金】：煙臺職業(yè)學(xué)院校本重點項目(2016XBZD004)
【分類號】：TH132.41

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本文編號：2553584