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表面淬火齿轮的硬度与接触疲劳强度关系,请教

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1#
发表于 2012-4-24 23:14:50 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
本帖最后由 zhongdong163 于 2012-4-24 23:22 编辑/ j5 b0 m! j( F5 y

/ Q" n [4 N8 s- t- D看到一份齿轮设计的说明书,45钢,分度圆直径在150~250mm之间,齿宽在65mm左右,要求表面淬火,一件40HRC、一件44HRC。进行表面接触疲劳强度计算时,在表中找不到该硬度对应的强度极限,在图中可见到在那个硬度范围,是空白的。看了很久才发现,原来是将MQ那条线延长了后选取对应值的。然后再看弯曲疲劳强度的计算,也是延长了选取对应值的。对此,我有几点疑问:+ O5 O7 v3 |. Q
1.图上本来没有对应关系的,将它延长了,合适吗?为什么那个硬度范围是的表面接触极限是“空白”的?是不是表面淬火一般可以达到比较高的硬度,即图中的,50HRC 以上?0 D8 e* D' C" o& f
2.设计时是不是一般按照中等热处理质量选取有关数值,即图中的MQ线?% j6 O8 C0 G9 L, @- g! [
% @! E4 ?2 ?: A1 y. e; m% B

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评分

参与人数1 威望+20 收起理由
老鹰 + 20 问题描述清楚,显得很专业!

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发表于 2012-4-25 08:25:32 | 只看该作者
学习下 研究研究
3#
发表于 2012-4-25 11:50:29 | 只看该作者
你可以看看I型裂纹扩展过程,看看断裂力学中以为裂纹的相关计算内容,再看看疲劳寿命理论。这样算一般场合可以用,只是不太精确。最近身体老是不舒服,没有精力给你详细讲了
4#
楼主 | 发表于 2012-4-25 12:57:21 | 只看该作者
frazil 发表于 2012-4-25 11:50 % Q5 q* m. w: ?8 D7 a+ B7 D' H
你可以看看I型裂纹扩展过程,看看断裂力学中以为裂纹的相关计算内容,再看看疲劳寿命理论。这样算一般场合可 ...

C8 V0 `) W) k) Q0 @4 i额,又惊动版主了。% h; L9 j" A9 A) l3 U6 j- \
我完全没接触过这方面的知识啊!正在研究了。我有点疑问,我那个问题,有这么深奥吗?) W' P1 l. q) o; }: y6 J
5#
发表于 2012-4-25 13:12:28 | 只看该作者
zhongdong163 发表于 2012-4-25 12:57 , L2 ?/ e* P* i
额,又惊动版主了。
: ?; g0 m9 C( B我完全没接触过这方面的知识啊!正在研究了。我有点疑问,我那个问题,有这么深奥吗 ...

6 X$ P* R& J0 d- z6 M9 |2 t表面接触问题是一个极其复杂的问题,我没有搞明白,目前也没有发现其他人搞明白。我先前说的是针对弯曲的。表面接触是一个综合受力的问题,还有裂纹类型也不同,起裂机理可能也不同。
6#
楼主 | 发表于 2012-4-25 13:46:37 | 只看该作者
frazil 发表于 2012-4-25 13:12 - v# e6 ]' X D2 @
表面接触问题是一个极其复杂的问题,我没有搞明白,目前也没有发现其他人搞明白。我先前说的是针对弯曲的 ...

( N9 U2 B/ t5 C9 H& J3 }感觉你把我的问题想复杂了。我那张图是从有关齿轮设计的书上截出来的。' R. c" ]5 W" b% e* C
如果表面硬化一定会超过图中曲线的最低点硬度(约51HRC),则说明那张图中的硬度与接触强度的关系没问题。但是我们按表面接触设计齿轮时,用了超出那张图所示的硬度(低于51HRC),接触强度怎么取?(弯曲强度取值也存在这个问题)要是不能取值,则说明‘表面淬火至40-44HRC’是设计错误。
2 ?; M2 e6 c$ D1 ]3 {应该不会是设计错误。所以我猜这个接触强度存在两种取值可能:一是按图中红线所示,作延长线取值,如40HRC对应1080MPa;二是,在MQ线的起点(约51HRC)处作水平线取值,如40HRC---51HRC都对应1160Mpa。( _- t/ m T. I
昨晚我在网上也见到一个人说,图纸要求表面淬火40-45HRC,结果一淬火,硬度到了55HRC。所以我觉得一定有人用过40-50HRC硬度的齿轮,知道那个值怎么选取,因此我觉得这是很简单的事,只要有人现身说法,把那个说明白,我这个问题基本就算解决了,你说的那些,我觉得那是深究了。- V. A8 M& {- h& p/ ^0 C+ w
7#
发表于 2012-4-25 14:00:27 | 只看该作者
zhongdong163 发表于 2012-4-25 13:46
$ g9 D) e- h8 A* {, ~" W7 U感觉你把我的问题想复杂了。我那张图是从有关齿轮设计的书上截出来的。
8 G4 L5 x9 ~, T如果表面硬化一定会超过图 ...

7 I* q( \% e% u% C* R0 L: }" P6 S我知道你是从机械设计书上截取的,机械设计书又是从标准上截取的。只能告诉你这个恨安全。至于那片空白,应该是是因为没有测试数据。而且对于接触强度,在滑差较大的情况下,用书上的数据结果相差个十倍八倍的也很正常,我看过别人公开发表的数据,清华大学的。
8#
发表于 2012-4-25 14:07:24 | 只看该作者
zhongdong163 发表于 2012-4-25 13:46 0 v- u3 g- _/ d1 ]/ R$ _
感觉你把我的问题想复杂了。我那张图是从有关齿轮设计的书上截出来的。 8 O& g3 m# P9 A" r( T$ j8 O' Z: r
如果表面硬化一定会超过图 ...
3 y$ i3 R( k) [; g# `
你是什么材料,如果是40Cr,那个硬度调质就可以达到

点评

游客
发表于 2012-4-25 14:49
身体很不舒服,大脑很乱,暂时不回答问题了,免得误人。 发表于 2012-4-25 14:49
写错了,我又查了一下,确实是淬火 发表于 2012-4-25 14:42
谢谢。45钢正火或者调制的时候,硬度是HRC40到45 发表于 2012-4-25 14:41
45钢。帖子里说了。看来版主身体还没好,要保重啊!在这里,只有版主最关心我的帖子了,哈哈 发表于 2012-4-25 14:20
9#
楼主 | 发表于 2012-4-25 14:17:38 | 只看该作者
frazil 发表于 2012-4-25 14:00
" j! e; p3 C ~我知道你是从机械设计书上截取的,机械设计书又是从标准上截取的。只能告诉你这个恨安全。至于那片空白, ...

M* S' x P" ^; C6 m原来关于齿轮这一块还有这么多。之前我一直在想,高深的我弄不明白,但是基本的我得弄明白吧,现在看来太天真了。 像齿轮这么重要的零件,发展这么久了,居然有这样的空白,真是难以想象。今天早上看到老鹰将这个帖子加精并推荐,难以理解。现在只能苦笑。你手上有那个“清华大学的数据”吗,我也想看看,不知道可不可以?谢谢!6 O7 t) ~; _# q2 K/ b2 t$ u
此外,我还想版主请教个问题,就是我之前说的那个,图纸要求齿轮表面淬火40-45HRC,结果一淬火,硬度到了55HRC。像这种情况,怎么补救?如果不采取其他措施,对齿轮传动会有什么影响?
$ K; B6 v- ~8 K

点评

游客
发表于 2012-4-25 17:18
晨光大侠可以透露一下解除疲劳的计算方法吗? 发表于 2012-4-25 17:18
45含碳量较低钢淬火到HRC55以上很困难,一般要高频淬火。如果硬度淬高了回火回下来。接触疲劳强度可以查表,也可以用公式计算。 发表于 2012-4-25 16:03
是一篇论文,我忘了放在哪了,如果找到我就发给你 发表于 2012-4-25 14:35
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发表于 2012-4-25 14:37:18 | 只看该作者
zhongdong163 发表于 2012-4-25 14:17
N3 _% T6 {& z% y) ~, Q原来关于齿轮这一块还有这么多。之前我一直在想,高深的我弄不明白,但是基本的我得弄明白吧,现在看来太 ...
, |3 W B( N5 f& {: P7 u
热处理这一块我实际经验不行,你看看从温度还有淬火冷却液上下手吧

点评

游客
发表于 2012-4-25 14:40
哦。其实我也不懂热处理,就随便问问。 发表于 2012-4-25 14:40
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