某手动传动薄壁直齿轮未经装机使用便在齿间发现了多条裂纹, 对裂纹形貌、断口特征进行了分析, 从设计、加工、装配等过程对失效原因进行了排查。结果表明: 该传动直齿轮出现的裂纹为振动疲劳所致, 直齿轮产生振动的原因是其在磨削加工时的夹具选择不当, 使齿轮产生倾斜, 给直齿轮施加了一个轴向分力, 导致直齿轮发生共振; 通过更改夹具结构, 采用夹辐板的装夹方式可以有效避免该类裂纹的出现。

所属栏目

失效分析

收稿日期

2014/7/142015/4/28

作者单位

刘丽玉:北京航空材料研究院, 中航工业失效分析中心, 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095
陶春虎:北京航空材料研究院, 中航工业失效分析中心, 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095
张松林:中航工业贵州航空工业(集团)有限责任公司, 贵阳 550002
刘昌奎:北京航空材料研究院, 中航工业失效分析中心, 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095
孔焕平:北京航空材料研究院, 中航工业失效分析中心, 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095

备注

刘丽玉(1983-), 女, 江西宜春人, 硕士。

引用该论文:

LIU Li-yu,TAO Chun-hu,ZHANG Song-lin,LIU Chang-kui,KONG Huan-ping.Failure Analysis of a Manual Thin Walled Drive Spur Gear[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(9):106～110
刘丽玉,陶春虎,张松林,刘昌奎,孔焕平.某手动传动薄壁直齿轮的失效原因[J].机械工程材料,2015,39(9):106～110

参考文献

【1】

陶春虎,钟培道,王仁智, 等. 航空发动机转动部件的失效和预防[M]. 北京:国防工业出版社, 2001: 6-13,265-334.

【2】

CHAARI F,FAKHFAKH T,HADDAR M. Dynamic analysis of a planetary gear failure caused by tooth pitting and cracking[J].Journal of Failure Analysis and Prevention, 2006, 6(2): 73-78.

【3】

BLNNTA D M, KELLERB J A. Detection of a fatigue crack in a UH-60A planet gear carrier using vibration analysis[J].Mechanical Systems and Sigual Processing, 2006, 20(8): 2095-2111.

【4】

陈睿,李莹,胡春燕.太阳齿轮轮齿表面损伤分析[J].失效分析与预防, 2010,3(5): 172-176.

【5】

金荣植.载重汽车后桥圆锥齿轮早期失效原因及改进措施[J].金属热处理, 2010, 35(3): 108-110.

【6】

张卫方,赵爱国,刘高远, 等. 某尾减齿轮齿面损伤与断齿分析[J].机械工程材料, 2003, 27(8): 75-77.

【7】

胡建军,许洪斌,祖世华, 等.服从正态分布随机载荷作用下齿轮弯曲疲劳试验研究[J].中国机械工程, 2012, 12(24): 1572-1576.

【8】

马海全,于洋,姜涛,等.风机齿轮箱齿轮失效分析[J].材料工程, 2009(11): 88-91.

【9】

彭志亮, 左华付, 肖先忠. 机车电机转轴及小齿轮轴断裂失效分析[J].机械工程材料, 2011, 35(6): 93-97.

【10】

左华付,姜螈螈,刘小鸿. 尾减输入齿轮疲劳失效分析[J].理化检验-物理分册,2012,48(2): 120-124.

【11】

王庆东,贾英敏,牛智宵,等.高精度薄片齿轮加工通用夹具研究[J].实用技术与工艺装备,2008(8): 47-49.