双连变速齿轮断齿分析

双连变速齿轮断齿分析

变速齿轮的材料为40Cr钢，按工艺规定齿部应经高频淬火处理。在使用过程中发生齿轮沿齿根部位折断，从折断的断面观察可见明显的疲劳前沿线，说明系疲劳断裂所致。金相组织显示，齿部未有高频淬火硬化层，组织为珠光体和铁素体，仍保持正火状态的原始组织，属于强度不足。在服役过程中遇上变速超载时，受弯曲载荷的作用致使发生疲劳失效。

图1    实物

图号：图1

说明：断齿后的变速齿轮实物照片，其中有6只齿断裂。

图2    4X

图号：图2

说明：断裂的6只齿断口宏观形貌基本相同，有疲劳贝纹线特征。图中所示为其中一只齿的形貌，有双向弯曲疲劳断口形态，这是由于齿轮工作时有正反转向交替的情况。

图3     OMI     500X

图号：图3

说明：裂源处取样，经4％硝酸酒精溶液浸蚀后的显微组织照片，为铁素体和珠光体，说明该齿轮齿面及齿根部无高频淬火硬化层，导致疲劳强度下降。