齒輪減速機齒輪硬度的測定方法

1 1 齒輪減速機(Retarder)齒輪硬度（Hardness)測定 用顯微硬度計測定了 20CrM nT i 鋼齒輪硬化層深度和硬度梯度分布情況(Condition)，結果。試驗所用載荷為 300 g ，時間為 15 s. 由可見，表面硬度達到 800 HV0 3 ，硬度偏 
1 1齒輪（Gear）減速機(Retarder)齒輪硬度測定用顯微硬度計測定了20CrM nT i鋼齒輪硬化層深度和硬度梯度分布情況，結果。試驗所用載荷為300 g，時間為15 s.由可見，表面硬度達到800 HV0 3，硬度偏高；但從距表面0 6 mm處隨深度的增加，硬度下降(descend)很快，表現(xiàn)為硬度梯度較陡，在550 HV0 3處對應的硬化層深度不足1 0 mm，低于技術要求的1 4 1 6 mm.硬化層淺和硬度梯度過陡使齒輪過渡（transition)層的強度（strength)過低。
1 2齒輪（Gear）減速減速機失效齒輪的宏觀形貌
1為20CrM nT i鋼主螺旋齒輪的齒面失效宏觀形貌。齒輪減速機我國廣泛運用在華東地區(qū)、華東地區(qū)、用于塔引入式起重機機械的回轉機構，廣泛應用于冶金、礦山、起重、運輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領域。可以看出，減速機(Retarder)齒輪齒面表層剝落深淺不一，剝落層與內層材料(Material)間有較整齊的界面，呈現(xiàn)出硬化表層與次表層不規(guī)則的碎化，硬化齒面上還出現(xiàn)了較長的裂紋。
1 3化學成分檢驗
在失效齒輪（Gear）上取樣進行化學成分分析(Analyse)，結果見表1所示。分析表明，該20CrM nT i鋼齒輪的化學成分符合GB /T 3077 1999合金結構鋼的技術標準要求。20CrM nTi鋼齒輪的化學成分
元素C Si M n S P Cr T i Fe GB /T 3077 1999 0 17 0 23 0 17 0 37 0 80 1 10 0 035 1 00 1 30 0 04 0 10余量實測值0 19 0 23 0 98 0 017 0 019 1 09 0 052余量
1 4顯微組織觀察
為20CrM nT i鋼齒輪（Gear）滲碳(C)淬火回火后的顯微組織照片，從可觀察到回火不充分的馬氏體，并且部分馬氏體級別在6級以上，大于GB /T 8539 2000齒輪材料(Material)及熱處理(chǔ lǐ)質量檢驗(quality test)的一般規(guī)定(guī dìng)標準中有關馬氏體組織1 5級的要求，可認為該滲碳齒輪的表層組織較粗大。次表層中有貝氏體和低碳馬氏體組織所示），這將導致齒輪在該區(qū)域的強度（strength)和硬度（Hardness)下降。
1 5齒部應力分析
所示為齒輪（Gear）在節(jié)圓處的應力坐標圖。根據(jù)GB /T 10062 2 2003錐齒輪承載能力計算方法給出的方法，計算了距齒面不同距離的齒輪節(jié)圓處受到的剪應力zx和zy的大小與分布情況(Condition)。
為齒輪（Gear）純滾動狀態(tài)下的應力分布，由可知，齒輪表層zx值較高，隨距表面距離的增加，zy明顯增加，距表面約0 25 mm處，最大剪應力可達600M Pa.在有滑動摩擦時，zx較大，在滑動摩擦系數(shù)= 0 2時，最大剪應力可達到800 M Pa，而且該應力在一定深度內基本保持不變，如所示。齒輪減速機我國廣泛運用在華東地區(qū)、華東地區(qū)、用于塔引入式起重機機械的回轉機構，廣泛應用于冶金、礦山、起重、運輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領域。若受到較大的沖擊載荷，應力zy的大小與距齒面距離的分布如所示。由可知，代表沖擊載荷大小的沖擊系數(shù)K越大，應力峰值（peak）越高，并且應力峰值向表面深處移動。
若綜合考慮（consider)沖擊、偏載和過載因素(factor)，引入載荷系數(shù)K.隨K增大，最大剪應力zy的數(shù)值明顯增加，最大剪應力峰值（peak）位置（position )可達到距表面0 4 mm以上，最大剪應力值超過1000 M Pa，如所示。齒輪減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。隨著減速機行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)運用到了減速機。為用掃描電鏡觀察到的失效齒輪（Gear）的齒面和表層剝落形貌特征，測得該剝落深度約0 4 mm，該尺寸與受到較大沖擊、過載時應力峰值出現(xiàn)的位置相一致。