Page 76 - 理化检验-物理分册2023年第三期

王更杰, 等: 某涡桨发动机减速器齿轮轴滚道剥落原因

建议对齿轮轴磨削工艺进行排查, 避免磨削过
程中发生异常情况。为避免磨削烧伤可采取的预防
措施有: ① 选择恰当的切削液, 进行充分而均匀的

冷却; ② 选择合适的砂轮, 在磨料确定的前提下, 可
选用硬度低的砂轮, 并及时进行修整; ③ 合理选择

磨削进给量。
参考文献:

[ 1 ] 陈国民. 对我国齿轮渗碳淬火技术的评述[ J ] . 金属热
图7 齿轮轴烧伤区域及正常区域硬度梯度的测试结果
处理, 2008 , 33 ( 1 ): 25-33.
齿轮轴滚道剥落区端部轮廓平直, 其形貌与 [ 2 ] 李宝奎, 王爱香, 顾敏. 渗碳淬火齿轮畸变控制技术的
滚道工作区的微裂纹存在一定相似之处, 分析认 研究现状[ J ] . 金属热处理, 2006 , 31 ( 12 ): 6-11.
为可能是滚道表面首先形成平直的微裂纹, 然后 [ 3 ] 姜霞霞, 贾涛, 王会, 等. 航空轴承钢渗碳热处理组织
在接触应力的作用下, 裂纹发生扩展, 直至滚道发 演变行为研究 [ J ] . 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版),
生剥落。滚道疲劳微裂纹起源于表面而非次表 2021 , 42 ( 12 ): 1701-1708.
[ 4 ] 黄超, 刘继全, 田壮臣.15CrNi4MoA 钢十字轴渗碳淬
面, 说明疲劳微裂纹的产生与滚道表面完整性存
火加感应淬火工艺研究[ J ] . 金属加工( 热加工), 2019
在较大关系。
( 7 ): 20-23.
由齿轮轴滚道磨削烧伤检查结果可知, 整个滚
[ 5 ] 徐祖耀, 陈业新. 提高 GCr15钢轴承寿命的热处理途
道表面均可见较多条纹状烧伤。金相检验结果显
径[ J ] . 上海金属( 钢铁分册), 1984 , 6 ( 6 ): 31-39.
示: 试样表层微裂纹区域附近可见明显的烧伤, 微裂 [ 6 ] 邹龙江, 刘书潭, 朱高杰.GCr15钢轴承套圈开裂失效
纹、 剥落均在烧伤区域内。滚道表面存在较为严重 分析[ J ] . 金属热处理, 2019 , 44 ( 增刊1 ): 7-9.
的磨削烧伤, 磨削烧伤破坏了滚道表面的显微组织, [ 7 ] 刘晓初, 黄骏, 肖苏华, 等. 喷射时间对 GCr15钢轴承
导致烧伤区域的硬度、 韧性和强度降低; 另一方面在 套圈表面粗糙度的影响[ J ] . 金属热处理, 2014 , 39
滚道表面会形成较大的残余拉应力, 降低其接触疲 ( 7 ): 81-85.
劳强度, 从而促进疲劳裂纹的萌生, 引起齿轮轴发生 [ 8 ] 成祥红. 关于磨削烧伤对零件使用性能影响的探讨
剥落 [ 9-12 ] 。 [ J ] . 中国科技信息, 2005 ( 18 ): 20.
[ 9 ] 薛宇, 巴发海. 硬态切削轴承套圈近表层残余应力分
在磨削过程中, 砂轮过硬、 磨削进给量太大、 冷
布及性能[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2017 , 53 ( 7 ):
却不足等异常情况的发生均可使磨削区域的局部瞬
474-476.
时温度高, 导致工件表面产生烧伤。
[ 10 ] 张强, 孙世清, 杨卯生.32Cr3MoVE 渗氮轴承钢的高
3 结论与建议 应力滚动接触疲劳性能[ J ] . 机械工程材料, 2019 , 43
( 9 ): 38-42.
齿轮轴滚道表面存在磨削烧伤是其发生剥落的 [ 11 ] 陈亮, 徐浩杰, 刘丽, 等.4340钢齿轮断齿原因[ J ] . 理
根本原因, 齿轮轴滚道剥落为接触疲劳所致, 滚道微 化检验( 物理分册), 2022 , 58 ( 5 ): 34-39.
[ 12 ] 吴建华, 李平平, 梁雪冬, 等. 地铁列车从动齿轮表面
裂纹的性质为疲劳裂纹, 齿轮轴滚道接触疲劳剥落、
微裂纹均起源于磨削烧伤区域。 裂纹产生原因[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2022 , 58
( 6 ): 63-65.

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