变速箱高速齿轮断齿失效分析

杜明轩 王瑶 冯志杨

摘  要：齿轮是变速箱传递动力中最主要的传动部件。在工作时，齿面受到接触应力，齿根处受到弯曲应力，齿面点蚀和轮齿断裂是最常见的破坏方式，所以必须确保齿轮的啮合强度和弯曲疲劳强度。而齿轮的强度则与其制造工艺、微观组织和热处理工艺有很大关系。汽车齿轮表面的渗碳淬火是一种常见的热处理方法，它是一种在热处理后，为了确保齿轮的精确性，在加工过程中，会出现各种各样的缺陷，使其强度下降，最终造成齿轮的疲劳破坏。本文着重论述了高速齿轮箱齿面断裂的原因，从宏观、工艺研究、组织观察等方面进行了分析，然后就断齿的原因进行了探讨，并给出了相应的改进意见，希望能为今后的工作人员提供一些参考。

关键词：变速箱;高速齿轮;断齿;失效

引言

随着机械技术的不断发展，汽车的技术水平不断提高，汽车的自动化水平也在不断提高，而汽车的机械设备结构也在不断地向精密化方向发展。变速器的高速传动是汽车动力和安全的关键部件。在现阶段的工程机械中，零部件的故障是比较常见的，其失效原因很多，主要是由于微观组织、加工工艺、使用条件等。由于实际生产过程中，由于机械微结构和机械热处理系统的功能程序的不同，导致了具体问题的处理方法也有很大的差别，因此，必须根据实际情况，根据实际情况，制定出相应的解决方案，以便全面地解决零件的故障，从而实现对产品质量的控制。通过对故障零件的分析和研究，提高工艺水平，确保设备的正常运转。这对提高顾客的信任感也是一种正面的影响。

机械失效与其微观组织、加工工艺、热处理工艺和工作条件密切相关。对失效零件进行详细分析并改进工艺是产品质量控制和管理的重要组成部分。同时负责客户的信任，及时解决零部件故障问题，保证设备的正常运行。汽车变速器齿轮在运行过程中往往需要承受耐磨性和高冲击载荷，齿轮断裂是齿轮失效中常见的齿轮损伤形式。

1变速箱高速齿轮断齿失效分析

1.1宏观分析

从实际情况来看，如果一台机器的碰撞概率大幅度增加，那么它的故障类型就是由主动齿轮的啮合引起的，因此，作为被动传动环节的主动齿轮就失去了作用。一般情况下，零件在故障状态下的行程大约是1.3公里。在使用过程中，一些小齿轮由于尖端磨损过大而产生脱落，对机械设备的磨损也起了很大的作用。据有关数据显示，目前国内绝大多数的齿轮发动机在恶劣的工况下发生故障，都是由于轮胎在恶劣的工况下发生的，最后引起了卡机。车桥齿轮的打卡打是以特定的表面相互接触力作用为基础，根据特定的相关次序来实现的，同时，在机械表面上也会产生裂纹，从而导致齿轮表面的材料磨损和脱落，从而导致整个齿轮断裂。

为了避免齿轮的折断，通常应考虑增加齿根齿厚或增加齿宽，并通过适当的热处理来改善齿面的硬度。此外，在提高加工精度、减少表面粗糙度、提高齿面啮合精度、改善齿面负荷分配、加强齿根等方面也是一种行之有效的途径。

1.2微观分析

对易失效的齿轮进行显微分析，应从观察分析、硬度检测、材料成分检测、断口分析等方面入手。

显微组织中的隐晶马氏体、残余奥氏体、针状马氏体、低碳马氏体、游离铁素体和细小的碳化物。目前常用的硬度检测方法是洛氏硬度测定与维氏硬度测定，并对不同部位的硬度梯度进行测量，从而为齿轮的设计提供一定的数据依据。

1.3工艺调查和组织观察

本论文以主动及被动齿轮为中心进行了调查工艺的研究，重点是在实际加工技术的帮助下进行分析。一般的热处理工艺包括清洗、氧化和锻烧。主要是根据国家的技术标准，来控制齿轮的各个技术。同时，采用相关的技术方法，对齿轮在锻压之前的记忆技术及运用效率进行检验与分析。在完成锻件后，要有专门的检验员对其进行质量检查，排除和处置不合格的产品。而通过检验合格的产品，则要注意保护、研究和应用，以便为后续的高质量产品的加工提供重要的参考，同时也可以重复进行，有利于齿轮的寿命、效率和施工的同步发展。

2变速箱高速齿轮断齿失效分析研究

首先，对齿轮断齿故障进行了分析，得出了齿轮的化学组成，并对其进行了显微金属夹杂的检验。在实际的齿轮失效分析中，我们发现，齿轮的化学成份，主要是根据对某些微小的金属夹杂的检验，判断其是否合格。在这样的情况下，如果齿轮的实用性很强，那么就需要找专门的人来测试和评价，根据实际情况来解决问题，提高齿轮技术的整体水平，挑选合适的人进行分析和研究，进一步完善自动化的运行。当判断出的齿轮失效严重时，就必须交给专门的检验人员进行检验和评价，并根据实际情况进行问题研究，并根据实际情况进行相应的改进和改进。另外，还需要专门的人员进行化学分析，这是提高自动化作业标准化的一个重要前提。

其次，马氏体加贝氏体加铁素体是齿轮的主要成分，在4.0以下的情况下，就会被认为是不合格的。这样的齿轮不但硬度低，还含有少量的自由铁素。另外，齿轮的塑性变形是影响工程机械承载能力的重要因素，从而诱发变形，从而引起齿轮的失效。如果没有得到足够的关注，将会造成无法估计的后果和损失。

第三，断裂齿的裂纹边缘主要发生在齿根处，但它的强度很低，一旦发生过度运动就会导致整个系统的材质限制。若裂缝不受控制而继续发展，就会发生断齿现象。一般情况下，当齿轮的承载能力超过相应的载荷标准时，就会出现断裂。分析了这种裂纹的产生原因，认为是因为齿轮材质不合格，承受能力太强。在具体的工作中，要控制齿轮的技术，根据外力的不同，选择合适的齿轮，这样可以提高齿轮的精确度和偏差，减少齿轮的摩擦和振动。

最后，在实际生产中，引起齿轮断裂的根本原因是魏氏组织，分析魏氏组织的功能伸展效应，发现其主要取决于碳含量的温度。魏氏组织对其材料的影响不容忽视，魏氏组织的片状结构会造成钢筋主体的断裂，从而使整体钢的韧性下降。在张力测试的基础上进行的实验也会因为阻力而不能顺利进行，这不仅会使整个伸长率下降，而且还会给分析带来困难。

3相关改进措施及建议

为深入探讨齿轮折齿的问题，提出通过对其材料属性、承载机理、工作状态的监测、宏观、微观的分析，对数据进行计算、分析，及时發现故障并进行处理，保证变速箱的工作，建立高速齿轮箱的故障诊断系统，最大程度地避免失效事件的发生，避免出现重大安全事故。

在实践中，应不断提高锻压齿轮的技术品质，有效地控制锻件中非金属夹杂，使其含量降到最低。另外，为了保证合理的热处理工艺，应从齿轮的技术材质、外观等方面入手，在热处理工艺的选择上，既保证了齿轮的硬度，又满足了国家的技术规范，减少了齿轮变形的可能性。此外，要重视齿轮齿轮箱的定期维修与维修，在一定时期内进行标准化检查，并及时更新齿轮保护措施，提高其使用寿命。

结束语

因此，本文以工程设计中的齿轮齿轮箱故障为主要内容，对故障原因进行了分析和探讨，提出了改进意见。具体来说，目前所出现的齿轮断裂故障属于脆性损伤，主要是因为魏氏组织在锻压时的处理和使用不当，导致了魏氏组织的断裂，从而影响到实际生产的整体强度和韧性，从而影响到整个生产流程的质量，从而影响到氧化工艺的执行。因此，要从实践出发，采取切实的措施，切实预防以上问题的发生，并加强对原料的检验，加强对成品的质量控制。

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