國產(chǎn)變速箱圓柱蝸輪頭為例，蝸輪頭表面經(jīng)過滲碳淬火和噴丸處理，通過齒根處的殘余應(yīng)力和硬度的分布對其彎曲疲勞強度和疲勞裂紋萌生區(qū)域進行了分析和試驗驗證。
為進一步研究蝸輪頭彎曲疲勞斷裂機制和精制蝸輪頭表面強化工藝參數(shù)的合理確定提供了參考依據(jù)。
試驗材料與方法齒輪材料為Mn-Cr鋼，其化學(xué)成分見。
從看到，蝸輪頭根處的表面硬度最大為59HRC，然后隨著深度的增加，硬度緩慢下降。
在深度為013mm處硬度變化比較急劇，當(dāng)深度超過017mm后，硬度基本保持不變，該硬度也是蝸輪頭基體的硬度，約為44HRC。根據(jù)硬度和抗拉強度之間的轉(zhuǎn)換表[12，13]，把蝸輪頭不同深度下的硬度轉(zhuǎn)換為抗拉強度，給出了不同深度下的換算強度。
預(yù)測試驗和分析為了盡量消除不確定因素，對同批次表面工藝強化后的合格鑄鋼蝸輪頭，在蝸輪頭根部同一部位不同深度處的殘余應(yīng)力和硬度進行測量。
殘余應(yīng)力用RICHSEIFERTCo的X射線應(yīng)力分析儀測量，硬度用AKASIMVK-E測量并轉(zhuǎn)化成洛氏硬度，通過逐層電拋光測不同深度下的殘余應(yīng)力和硬度，結(jié)果如和。
反映了蝸輪頭根不同深度下的換算抗拉強度，表面抗拉強度為24002500MPa，而該蝸輪頭彎曲試驗表明，蝸輪頭曲平均斷裂強度約為2400MPa，符合理論分析。蝸輪頭彎曲靜強度試驗結(jié)果初步說明了可以按照蝸輪頭的硬度來確定其強度。
為了確定蝸輪頭根在額定工作載荷下，不同深度的應(yīng)力分布，通過蝸輪頭彎曲有限元分析計算，得到工作載荷作用下蝸輪頭根同一部位沿深度（和載荷作用方向平行）的應(yīng)力分布，給出了使用載荷下蝸輪頭根附近沿深度的應(yīng)力分布。
關(guān)鍵詞：蝸輪頭
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