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齿轮加工中的强力喷丸工艺

日期:2019-08-15 18:55 作者:宇斯顿轴承
实践证明,强力喷丸工艺是提高齿轮(Gear)齿部弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的重要方法(method),是改善齿轮抗咬合能力、提高齿轮寿命(lifetime)的重要途径。 

  强力喷丸工艺最早产生于20世纪20年代,主要应用在军事领域。随着应用范围(fàn wéi)的推广,强力喷丸工艺提高齿轮疲劳强度(strength)和寿命(lifetime)的能力已被很多企业所证实。 
  工作(job)原理(Maxim) 

  强力喷丸工艺( technology)主要是利用高速喷射的细小钢丸在室温下撞击受喷工件表面,使工件表层材料产生弹塑性变形并呈现较高的残余压应力,从而提高工件表面强度及疲劳强度。喷丸一方面使零件表面发生弹性变形,同时也产生了大量孪晶和位错,使材料表面发生加工强化。
喷丸对表面形貌和性能的影响主要表现在改变零件的表面硬度(Hardness)、表面粗糙度、抗应力腐蚀能力和零件的疲劳寿命。零件的材料(Material)表层在钢丸束的冲击下发生循环塑性变形。根据材料的性质和状态的不同,喷丸后材料的表层将发生以下变化:硬度变化、组织结构(Organizational Structure)的变化、相转变、表层残余应力场的形成、表面粗糙度的变化等。 

  喷丸强度的测量(cè liáng)方法 

  当一块金属片接受钢丸流的喷击时会产生弯曲。单列圆锥滚子轴承根据载荷的大小选择轴承时,相比于球轴承的点接触,滚子轴承中的主要元件间是线接触,易用于承受 的载荷,承载后的变形也小。饱和状态和喷丸强度(strength)是喷丸加工工艺( technology)中的两个重要概念。饱和状态是指在同一条件(tiáo jiàn)下继续喷击而不再改变受喷区域机械特性时的状态。所谓喷丸强度,就是通过打击预制成一定规格的金属片(即试片),在规定的时间使之达到饱和状态的强弱程度,并用试片弯曲的弧高值来度量其喷击的强弱程度。 

  目前,应用(application)最广的美国机动车工程(Engineering)学会喷丸标准中采用阿尔曼提出的喷丸强化检验法——弧高度法,该方法(method)由美国GM公司(Company)的J. O. Almen(阿尔门)提出,并由SAEJ442a和SAE443标准规定的测量方法,其要点是用一定规格(specifications)的弹簧钢试片通过检测(jiǎn cè)喷丸强化后的形状变化来反映喷丸效果。对薄板(性质:宝石学术语)试片进行单面喷丸时,由于表面层在弹丸作用(role)下产生参与拉伸形变,所以薄板向喷丸面呈球面弯曲(Bend)。通常在一定跨度(释义:泛指距离)距离上测量球面的弧高度值,用其来度量喷丸的强度(strength)。测定弧高度值是通过将阿尔门试片固定在专用夹具上,经喷丸后,再取下试片,然后用阿尔门量规测量试片经单面喷丸作用下产生的参与拉伸形变量(Variable)(即弧高度值)。如用试片测得的弧高值为0.35mm时,记作0.35A。 

  喷丸强度的另一种检验方法(method)为残余应力检测(jiǎn cè),即对经强力喷丸后的工件进行残余应力的检测,具体的检验方法为X射线衍射法。圆锥滚子轴承是依靠主要零件之间的滚动接触来支撑转动零件的。不同的滚子轴承可以承受不同的径向力和轴向力。在选择滚子轴承时,应根据具体的工作条件作出选择。圆锥滚子轴承属于滚动轴承中的一种,是现代化机械中广泛运用的部件之一。它是依靠主要元件之间的滚动接触来支撑转动零件的。滚子轴承现大多已经标准化。滚子轴承具有启动所需力矩小、旋转精度高、选用方便等优点。在美国SAE J784a标准中推荐如下方法:X射线的入射和衍射束必须平行于齿轮的齿根,圆柱直齿轮和圆柱
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