贝氏体球墨铸铁齿轮承载能力的研究

本文通过130多对球铁齿轮承载能力的试验研究,证明贝氏体球铁齿轮的强度是所有类型球铁齿轮之冠,具有广阔的发展前途。 作者对具有我国特色的两种球铁——铜钼贝氏体和钒钛贝氏体齿轮,进行了接触疲劳和弯曲疲劳的强度试验研究,得出了各自的S-N曲线及相应的疲劳极限值σ_(11m),从而为设计制造这种齿轮,提供了系统的数据,也可供增补“ISO”“齿轮承载能力计算方法”中球铁齿轮σ_(11m)数据不足的参考。 作者用试验所得的数据,用于有关单位齿轮攻关的实践中,也取得了良好的效果。     

球墨铸铁接触疲劳试验第一阶段小结

表面剥落是等温贝氏体球铗齿轮失效的主要方式。为提高球铁齿轮的使用寿命,必需研究球铁接触疲劳破坏的规律和寻找提高球铁抗剥落能力的措施。本文是球铁接触疲劳试验第一阶段工作小结。使用ZYS—6型接触疲劳试验机测定了经完全奥氏体化(奥氏体化温度910℃)与部分奥氏体化(奥氏体化温度880℃)等温淬火的普通球铁以及经上述两种奥氏体化温度等温淬火的低硫球铁的接触疲劳曲线和接触疲劳极限;研究了当试验用的工作轮由等温贝氏体球铁改为GCr15钢时,普通球铁接触疲劳极限的变化;研究了等温贝氏体球铁基体组织与接触疲劳极限之间的关系;并用金相法研究了球铁的接触疲劳破坏过程。     

球墨铸铁齿轮的研究现状和应用

本文介绍球铁齿轮的新型材料、热处理方法、破坏机理和承载能力、特点及应用范围。综合整理了目前非常分散的球铁齿轮设计资料,可供设计研究工作者参考。球墨铸铁具有良好的综合机械性能、工艺性能和价格低廉等特点,是一种制造齿轮的优良材料。当前在汽车、拖拉机、农业机械、机床等行业中都有不少应用实例,如汽车后桥中螺旋锥齿轮、拖拉机传动齿轮等。随着球铁生产技术的发展及对球铁齿轮研究的深入,可以予见,八十年代球铁齿轮将会得到更为广泛的应用。与钢质齿轮一样,球铁齿轮亦可分为软齿面及硬齿面两种,它们主要差别在于基体组织及合金化的情况不同。基体组织为珠光体及珠光体——铁素体者为软齿面球铁齿轮;基体组织为贝氏体者多为硬齿面球铁齿轮。以下分别阐述这两种齿轮的研究现状和应用情况。     

珠光体和珠光体-铁素体球墨铸铁齿轮抗点蚀能力的研究——球墨铸铁齿轮承载能力研究报告之二

本文总结了珠光体和珠光体—铁素体球铁齿轮的齿面接触疲劳极限应力的测定结果。根据齿轮寿命试验的结果数据,采用ISO齿轮承载能力计算方法,求得可靠度为0.99的接触疲劳曲线方程,和循环基数N_0=5×10~7时的接触疲劳极限应力σ_(Hlim): 当HB=253时,σ_(Hlim)=673牛/毫米~2; 当HB=226时,σ_(Hlim)=633牛/毫米~2。上述数值均高于国外同硬度的球铁齿轮或相当碳钢齿轮的数值。试验中,还测定了齿面的磨损曲线,进行了齿轮润滑状态的计算。同时采用齿面复膜和扫瞄电镜分析技术,揭示了珠光体球铁齿轮齿面破坏的两种不同方式。     

土焦球铁的热处理工艺

批林批孔以来,农机工业飞速发展,球铁的需要量也日益增长。如何立足本地资源,用土焦浇铸符合性能要求的球铁,就成为目前球铁生产中需要迫切解决的问题。遵照毛主席“备战、备荒、为人民”的教导,我们于一九七三年九月份,用耀县焦、本溪生铁生产了一批295型柴油机齿轮。长期以来,我们坚持实践第一的观点,把革命精神和严格的科学态度结合起来,认真研究,反复试验,经过不断努力,初步掌握了用土焦浇铸球铁的热处理规律。目前,我们已用此工艺热处理了六千余只高硫高硅球铁齿轮,从而消除了以往生产球铁非用北京焦炭不可的思想顾虑。     

奥氏体-贝氏体球墨铸铁的组织和性能

本文研究了一种新型球铁,即高强度、高韧性奥氏体-贝氏体球铁。通过正交试验选择热处理参数,并进一步考察了不同等温淬火温度和时间对组织和性能的影响。为了考察奥氏体-贝氏体球铁的可靠性和使用寿命,还进行了延性断裂韧度与接触疲劳性能的试验。实验结果表明,奥氏体-贝氏体球铁具有很好的断裂韧性和接触疲劳强度。本文还探讨了奥氏体-贝氏体球铁性能优异的原因。     

奥-贝球铁双圆弧齿轮试验研究

本文阐述了新型奥-贝球铁(Austempering Duetile Iron)双圆弧齿轮在不同工况条件下的性能试验,探讨了噪声和振动的变化规律,为进一步研究和应用奥-贝球铁提供了试验依据。     

球墨铸铁的热锻与精锻球铁齿轮(阶段总结)

本文在试验的基础上,对球墨铸铁的可锻性进行了分析。指出球铁在适当温度范围内和应力条件下,可以承受压力加工,特别适宜承受模锻加工。还介绍了首次采用铸坯——精锻联合工艺制造齿轮的情况。     

铸态球墨铸铁型内孕育的研究

本文通过最优试验,研究了不同复合孕育剂对球铁型内孕育的影响。结果表明含钡的复合孕育剂有最好的孕育效果;并进一步应用旋转组合设计,获得了球铁型内孕育的机械性能的数学模型,从而得出最优工艺条件。     

稀土镁球铁齿轮承载能力研究

本课题是原一机部重点科研项目,由北京钢铁学院、北京市机电研究院和郑州机械研究所三单位承担。全课题经过三年多时间的研究于1981年12月通过部级鉴定,并获机械科学研究院科技成果二等奖,一机部1982年科技成果三等奖。 本课题通过大量试验研究,得出国内外各种牌号球铁齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳曲线,以及相应的极限应力σ_(Flim)和σ_(Hlim)值,得到了使用、工艺性能参数以及齿轮合理设     

基于齿轮误差与柔度的弯曲强度计算力点研究

考虑系统误差和轮齿综合柔度,对齿轮弯曲强度的计算力点进行研究.结合齿轮传动的动力和误差传递均沿工作齿面啮合线的特性,在该方向上建立含主要系统误差项和轮齿复合变形的齿轮误差-变形计算模型.根据基节偏差与齿形误差的随机分布规律,按最大误差法合成啮合齿对有效误差;根据力、变形与刚度的关系,将轮齿刚度分解为挠曲和接触刚度两部分,进而得到啮合齿对的综合柔度.最后基于上述计算模型,推导出齿轮弯曲强度计算力点的位置判别式.分析表明:计算力点位置选取与齿轮加工精度紧密相关,选法不同齿根峰值应力计算值相差很大;研究结果为弯曲强度计算力点的准确选取提供了比较科学的依据.     

双驱动型单向弯曲柔性关节弯曲特性

针对气动柔性关节在低气压下弯曲角度受限的问题,采用两个人工肌肉作为动力源进行驱动,设计了一种新型气动柔性关节.该关节由两个人工肌肉并联而成,具有1个自由度,能实现较大的弯曲变形.给出了关节的结构功能和工作原理,基于力/力矩平衡原理分析关节的弯曲特性,搭建试验系统研究关节的弯曲角度.理论分析和试验结果表明:双驱动型单向弯曲关节在低气压下也能实现较大的弯曲角度,关节的弯曲角度与气压呈非线性关系,且随关节结构参数的改变而改变.     

齿轮轴3D综合弹性变形和齿向修形曲线的研究

本文根据典型实例进行计算分析,整理出大量数据和曲线,掌握了齿轮轴的整体变形状态并对弯、扭弹性变形作出定量分析,得出齿轮轴的“三维综合弹性变形曲线”,进而提出了“三维齿向理论修整曲线”。文中还分别给出了齿轮轴的弯曲变形量、扭转变形量、轴向压缩变形量、齿的弯曲变形量和轮齿啮合接触区局部弹性变形量等五种弹性变形量的对比数据。并在此基础上提出了“目标修形”(OM)的观点,为轮齿的合理修整提供了新的设想和依据.     

考虑非线性本构和小初始变形的单壁碳纳米管的Bernoulli-Euler梁模型

在有限变形条件下石墨烯的应力应变关系是非线性的,而且石墨烯卷曲形成的碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)在应用时通常会产生小的初始变形.但是,在已有的碳纳米管力学性质的研究中还没有同时考虑这两种因数影响.基于石墨烯的非线性本构关系,建立了新的包含小初始变形的Bernoulli-Euler梁模型,然后应用该模型研究了单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)的静态弯曲和一阶受迫振动.结果表明:在静力弯曲时,当初始变形与外荷载的方向一致时,初始变形增大了系统的刚度.当初始变形与外荷载的方向相反时,初始变形使碳纳米管的静力变形变得复杂.在受迫振动时,初始变形和本构中的非线性项都能改变振幅的分岔点的位置.初始变形可以使碳纳米管的力学性质由硬非线性变为软非线性.因此,非线性本构和初始变形均对碳纳米管力学行为有显著影响.     

弯曲齿条啮合传动的重合度

齿轮齿条在工程应用中具有广泛的应用,通常使用重合度作为衡量齿轮齿条承载能力和传动平稳性的指标。但由于制造工艺或载荷等原因,齿条可能会发生弯曲变形,弯曲后齿轮齿条的重合度难以计算。基于齿条不同方向弯曲模型,分别得出齿条在沿齿向弯曲、沿齿背方向弯曲和沿齿侧方向弯曲的重合度计算公式,并进一步推导出复合弯曲条件下的齿条重合度计算公式。针对一种型号的齿轮齿条钻机进行实例分析,研究齿条在各方向上弯曲不同角度后的齿轮齿条重合度曲线,结果表明:齿条不同方向的弯曲角度对齿轮齿条啮合的影响程度各不相同,可得齿背方向弯曲对啮合的影响最为显著。     

直杆受弯超载截面表层塑性变形深度的确定

为了提高金属零部件的强度,常采用预先使零件承受超载,使局部产生塑性变形。圆截面直杆,在超载弯曲情况下,如何求表层塑性变形深度。杆件在弯矩作用下,其轴线要发生弯曲,其曲率是求截面应力、应变和塑性变形深度的关键物理量。先给定若干个曲率再求出若干个与之对应的弯矩,绘出二者一一对应的关系曲线,利用此曲线定出与实际弯矩对应的曲率。     

FBG传感器在PHC管桩水平载荷试验中的应用

介绍了FBG传感器的优点,并说明了FBG传感器在PHC管桩中的安装工艺.结合实际工程,依据PHC管桩水平静载荷试验的监测结果,分析了PHC管桩桩身内力与变形的分布规律:在地面处,桩身弯矩接近于零,随着深度的增加,桩身弯矩呈现先增加后减小的趋势,其最大值在地面以下(1/12~1/6)桩长范围内发生,其弯曲变形主要发生在桩体上部1/3桩长范围,而距地面1/3桩长以下桩体几乎不发生弯曲变形;桩身挠度随深度的增加逐渐减小,最终减至零;水平荷载对桩身弯矩及挠度均有显著的影响.通过实验数据与理论计算结果的对比,可知FBG传感器测试数据精确、可靠,可较好的应用于PHC管桩的水平静载荷试验.     

尾砂胶结充填体变形及强度试验研究

对几种水泥尾砂配比的全尾砂胶结充填体进行了无侧限条件下的变形试验，并首次对其抗拉强度和抗挠强度进行了对比试验，发现尾砂胶结充填体在无侧限条件下无明显压密过程，具有较大的侧向膨胀能力，其抗挠强度远比抗拉强度大等特征，进一步证明了这种充填体具有较强的塑性．     

控制螺伞齿轮热处理变形的研究

从原材料开始跟踪，对螺旋伞齿轮在碳氮共渗淬火时每一个可能引起变形的因素进行了分析，以从根本上找到变形的原因。结果表明：在拉应力的作用下，齿形变化的方式是由弯变直；拉应力主要产生在最终热处理时的加热和淬火冷却阶段。据此提出了解决变形的有效措施和方法。     

齿轮齿根强度的摩擦修正系数

本文定义了齿轮齿根强度的摩擦修正系数，导出了其理论计算式，并找出了其实用计算式，实用计算式的误差小于０．６％；还讨论了摩擦对主、从动齿轮的不同影响以及误差范围。