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武汉齿轮厂使用寿命的提高

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    我国齿轮钢基本满足国民需求和引进技术过程国产化的要求,而重型车传动齿轮及中重型车的后桥齿轮用钢,尚有待开发和生产。根据国内重型汽车的使用技术现状分析,超载使用和路况较差这两个问题较为严重,而且短期内无法克服,这就使齿轮经常承受较大的过载冲击载荷。过载冲击载荷介于疲劳和断裂应力之间,它对齿轮使用寿命有很大影响,往往造成齿轮早期失效。从这一点来说,大模数重负荷汽车齿轮应选择Cr-Ni或Cr-Ni-Mo系钢,如德国的17CrNiM06钢最好,还有国产20CrNi3H、20CrNiMoH钢。大功率发动机的问世促进了新型Cr-Ni-Mo系列齿轮钢的开发和应用。如新型齿轮用钢20CrNi2Mo、17CrNiM06。一汽集团某汽车改装公司开发了一种新型载货汽车桥,其特点是匹配发动机的功率大。为保证齿轮的使用寿命,对齿轮的材料及质量有了更高的要求,原采用22CrMoH钢制成的后桥主动圆锥齿轮在使用过程中出现早期失效,严重时甚至出现断齿现象。在热处理方面,由于齿轮材料热处理工艺有时不够稳定,部分齿轮的有效硬化层不够,齿轮心部和表面硬度偏低,这些都是导致齿轮早期失效的主要原因。而且,Cr容易形成晶间网状碳化物,有损渗层力学性能。分析发现,齿轮轮齿心部硬度低时,过渡层塑性变形会引起渗碳层产生过高应力,因而导致渗碳层形成裂纹,最后使整个轮齿断裂。为此,根据“斯太尔”汽车桥后桥主动圆锥齿轮使用20CrNi3H钢的良好行车使用效果,应确保齿轮的有效硬化层深度在1.8~2.2mm,齿轮轮齿心部硬度在38~45HRC,齿轮表面硬度在60~64HRC,碳化物在1~3级,马氏体、残留奥氏体在1~4级,这样可使齿轮的使用寿命提高30%~40%。

 

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