[发明专利]测定齿轮疲劳极限的方法

说明书

技术领域

本发明属于测定齿轮疲劳极限的方法的改进。

背景技术

由于金属的冶炼在国内外均有一些差异，使得即使同样组分的金属，也会有不同的性质，因此，为了保证合理设计使用寿命和可靠性，齿轮的抗疲劳强度的测量就尤为重要。

目前，现有的齿轮抗疲劳强度的测量方法通常是使用大量的产品，进行全寿命测试；这种方法虽然能够得到齿轮的全寿命概率，但是，由于这种方法不仅需要大量的资金，生产出足够的待测件进行测试；还需要等待待测件完成全寿命周期的时间；这是对资金和时间的极大浪费。

另外，这种测量方式的误差率也较高；如果想要降低误差率，则被测件的数量也会提高；那么所消耗的资金还会大幅度增加；得不偿失。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供了一种误差率低，并且能快速完成对齿轮测试的方法。

为达到本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案。

一、通过夹具将待测齿轮夹持，并保证载荷沿齿宽均匀分布。

二、通过显微硬度计分别对齿的中心部位、齿面和齿根的硬度。

三、在轮齿未发生断裂的情况下，测试最大静载荷。

四、在相同分级增载的条件下，使用应力台阶试验方法，设置每级最大循环次数。

本发明的有益效果。

1、操作方法简单。

本发明的操作方法是：一、通过夹具将待测齿轮夹持，并保证载荷沿齿宽均匀分布；二、通过显微硬度计分别对齿的中心部位、齿面和齿根的硬度；三、在轮齿未发生断裂的情况下，测试最大静载荷；四、在相同分级增载的条件下，使用应力台阶试验方法，设置每级最大循环次数；五、通过公式算出抗疲劳强度，步骤少，操作非常简单。

2、节约工作时间。

本发明通过上述步骤，即可测出齿轮的抗疲劳强度，无需进行全寿命实验；因此，大大节约了检测的时间；提高生产效率。

3、测量结果精确。

由于本发明的测试方法简单，并且步骤少；产生误差的环节也大大减少；测试方法步骤和步骤之间配合较为合理，并且紧密结合；从而确保了测量结果的精确度。误差不超过百分之四。

具体实施方式

本发明采用以下技术方案。

一、通过夹具将待测齿轮夹持，并保证载荷沿齿宽均匀分布。

二、通过显微硬度计分别对齿的中心部位、齿面和齿根的硬度。

三、在轮齿未发生断裂的情况下，测试最大静载荷。

四、在相同分级增载的条件下，使用应力台阶试验方法，设置每级最大循环次数。

实施例。

选用精度为7级，基节平均偏差为18.4μm，采用渗碳+淬火+低温回火热处理工艺。

测出齿中心部位硬度为614HV0.025，齿面洛氏硬度为52HRC,齿根洛氏硬度为20-30HRC。

步骤三中，最大静载荷为100kN。

步骤四中，最大循环次数设置为2.0×10⁵。

实验完成，7个试验点均为单个轮齿失效，未出现两轮齿都越出现象。

最后算出弯曲疲劳极限最大值为424.250-453.967MPa，考虑到实验方法的误差，可取424.250MPa作为齿轮的疲劳极限。

所述的显微镜为M -400-H1型显微镜。

本发明可采用STRON1603电磁谐振疲劳试验机。