残余应力对齿轮性能的影响
更新时间:2025-10-14 点击次数:39次
残余应力对齿轮性能的影响主要体现在疲劳寿命,承载能力与应力分布,抗腐蚀与耐磨性,制造工艺的敏感性及微观组织关联性。
1. 疲劳寿命的影响
残余压应力?:可显着提高齿轮疲劳寿命,通过抵消外部载荷产生的拉应力,延缓裂纹萌生和扩展。研究表明,表层残余压应力可使疲劳寿命延长数倍?。例如喷丸强化形成的压应力层(-800词-1200惭笔补)能有效抑制裂纹扩展?。
残余拉应力?:会降低疲劳强度,加速裂纹扩展,使疲劳寿命缩短30%以上?。齿根处拉应力可能导致早期断裂?。
2. 承载能力与应力分布
淬火残余压应力可降低齿根弯曲应力约15%,提升抗弯疲劳性能?。
残余应力与外部载荷耦合作用时,危险区域仍集中在齿根,但压应力可优化应力分布?。
3. 抗腐蚀与耐磨性
残余压应力使材料微观结构更紧密,增强抗应力腐蚀能力?。
渗碳淬火形成的压应力层(如贬搁颁58-63)可提高齿面耐磨性?。
4. 制造工艺的敏感性
磨削齿根圆槽会破坏残余压应力,导致拉应力,显着降低寿命?。
冷却速率过快(如淬火)可能产生更大热应力,需控制介质选择?。
5. 微观组织关联性
残余压应力常伴随晶粒细化、位错密度增加等组织强化效应,进一步改善性能?。
渗碳异常层或粗大马氏体会削弱残余应力的积极作用?。
6. 调控建议
优先采用喷丸强化、渗碳等工艺引入压应力?。
避免过度磨削齿根,保留喷丸强化层?。
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