Als een van de kerncomponenten van het transmissiesysteem heeft de vermoeidheidsprestaties van versnellingen een rechtstreekse invloed op de levensduur van de gehele apparatuur onder invloed van langdurige wisselbelasting.Hoe de vermoeidheidsduur van een versnelling nauwkeurig te berekenen en de vermoeidheidsweerstand ervan te verbeteren door middel van materiaalkeuze en tandontwerp zijn de belangrijkste kwesties bij het ontwerp van een versnellingsbak.

Waarom de vermoeidheidstijd berekenen?

Het versnellingsapparaat wordt tijdens de werking aan periodieke belastingen (wisselende spanning) onderworpen.het is gemakkelijk om vermoeidheid scheuren en zelfs breuken te verschijnen in het proces van gebruik, wat resulteert in het uitschakelen van apparatuur en zware verliezen.

Vermoeidheidsfouten zijn een van de meest voorkomende storingsvormen van tandwielen, die vaak zonder duidelijke waarschuwing optreden.een nauwkeurige beoordeling van de levensduur van de uitputting in de ontwerpfase is de basis om de betrouwbaarheid van de apparatuur te waarborgen.

Berekeningsmethode voor de levensduur van het versnellingsapparaat bij vermoeidheid

De levensduur van het versnellingsapparaat wordt hoofdzakelijk vanuit twee richtingen beoordeeld:

1. Buig vermoeidheid leven

Dit is een breuk veroorzaakt door afwisselende buigstress bij de tandwortel, en de berekeningsformule is als volgt:

onder andere:

Ft: tangentiële belasting van het versnellingsgestel

b: tandbreedte

m: modulus

YF: Tandcoëfficiënt

De K-reekscoëfficiënt wordt beïnvloed door belastingverdeling, dynamische belasting en andere factoren

Om de betrouwbaarheid van de langdurige werking van de versnelling te waarborgen, moet de veiligheidsfactor bij buigvermoeidheid groter zijn dan de ingestelde waarde (in het algemeen 1,25 tot 1,5).

Contactvermoeidheidsduur

De corrosie van de oppervlakte van het materiaal wordt veroorzaakt door langdurige wisselende contactspanningen tussen de tanden.

σH: contactspanning

ZE: coëfficiënt van invloed van de elasticiteit (materiaal afhankelijk)

ZH: Geometrische coëfficiënt van het versnellingsgestel

De contacttijd bij vermoeidheid moet eveneens voldoen aan de vastgestelde veiligheidsfactor (in het algemeen 1,0 tot 1,2).

Belangrijkste factoren die van invloed zijn op de levensduur door vermoeidheid

1. Materiaalselectie

De sterkte, hardheid en taaiheid van verschillende materialen hebben een directe invloed op de vermoeidheid van tandwielen.legeringsstaal na carburizing en afzuigen kan de hardheid en vermoeidheidsgrens van het tandoppervlak aanzienlijk verbeteren.

Tot de gebruikelijke hoogwaardige materialen behoren:

18CrNiMo7-6 (Europese standaard legering van gecarbureerd staal)

20CrMnTi (voor binnenlandse doeleinden gebruikelijk gecarbureerd staal)

2. Optimalisatie van de versnellingsvorm

Het proces van het ontwerpen van tandwortel fillet,Het vormgeven van het tandoppervlak (zoals trommelvormig vormgeven) en het nauwkeurig slijpen van het tandoppervlak kunnen de spanningsconcentratie effectief verlichten en de vermoeidheidsduur verbeteren.

Case study: beoordeling van de levensduur van 18CrNiMo7-6

18CrNiMo7-6 is een koolstofarme legering met uitstekende hardheid en vermoeidheid.Materiaalprestatieparameters (na verkarborisatie), blussen en temperen):

Volgens de ISO 6336-norm voor de beoordeling van de levensduur door vermoeidheid kunnen versnellingsparameters, belastingomstandigheden en materiaalgegevens worden ingevoerd om de verwachte levensduur van het versnellingsapparaat te verkrijgen (zoals 10^7~10^8 cycli).

De levensduur van de werktuigen is niet alleen afhankelijk van de prestaties van het materiaal zelf, maar ook van de rationaliteit van het ontwerp.de nauwkeurigheid van het proces en de mate waarin de bedrijfsomstandigheden overeenkomen;.

Een "goed materiaal" is de basis, maar alleen wanneer het gecombineerd is:

Redelijke uitrusting

Precieze warmtebehandeling

Strikte kwaliteitscontrole

Alleen op deze manier kunnen wij de lange levensduur en hoge betrouwbaarheid van "goede tandwielen" werkelijk realiseren.