案例分析，这齿轮轴是这么了？

心沐长风 · 发表于 2016-4-24 18:50:28

请家里的师傅们帮忙看看，这齿轮轴为什么会这样？

龟山淬火 · 发表于 2016-4-24 19:43:02

太脆了，里面可能先有东西。

LINFHAO · 发表于 2016-4-24 20:07:17

出现这种问题一般是使用的问题。

心沐长风 · 发表于 2016-4-24 21:29:06

但是与这个齿轴配套的齿轮却没有发生这种情况。而且出现这种情况的仅限于这一个批次

cnszgong · 发表于 2016-4-24 22:29:47

本帖最后由 cnszgong 于 2016-4-24 23:24 编辑

齿面好像软了点。观察一下和这个齿配对的齿的齿顶是否变圆了。个人观点：
看上去像和其配对的齿的齿顶直接在齿轮运转时和这个齿的齿面发生了接触。
这个齿的起裂位置都在齿面被啃的位置，瞬断区都在相反的方向。

cnszgong · 发表于 2016-4-24 23:28:28

检查一下这件齿轮轴上的轴承，看看是否也坏了？

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 06:23:29

cnszgong 发表于 2016-4-24 22:29
齿面好像软了点。观察一下和这个齿配对的齿的齿顶是否变圆了。个人观点：
看上去像和其配对的齿的齿顶直接 ...

取样做理化检查，表面硬度，硬化层，金相组织都是合格的。

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 06:29:46

cnszgong 发表于 2016-4-24 23:28
检查一下这件齿轮轴上的轴承，看看是否也坏了？

这个客户没有寄过来，只有这根轴。张工，想请你把那个关于齿轮磨数与硬化层之间的关系的标准发给我可以吗？

qibao9891 · 发表于 2016-4-25 09:15:47

推力轴承坏了，锥齿轮在轴向力作用下沿轴向后退，离开正常啮合位置。造成损坏。
从图片看，就是这个坏齿轮轴上的推力轴承坏了。
和此齿轮对啮的应该是一个较大的齿轮。所以损坏轻。

愚见轻拍。

daswang · 发表于 2016-4-25 10:48:08

6楼和8楼的意见是一致的，齿轮啮合不正常，齿顶部很小的面积受力，以至于把齿顶都损坏了。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-4-25 11:32:09

心沐长风发表于 2016-4-24 21:29
但是与这个齿轴配套的齿轮却没有发生这种情况。而且出现这种情况的仅限于这一个批次 ...

这一个批次出现这种情况的很多吗？

出现这种情况，应该先进行例行的分析

cnszgong · 发表于 2016-4-25 11:32:34

心沐长风发表于 2016-4-25 06:29
这个客户没有寄过来，只有这根轴。张工，想请你把那个关于齿轮磨数与硬化层之间的关系的标准发给我可以吗 ...

这个齿轴是不是动力输出部位？

cnszgong · 发表于 2016-4-25 11:33:16

本帖最后由 cnszgong 于 2016-4-25 11:37 编辑

心沐长风发表于 2016-4-25 06:29
这个客户没有寄过来，只有这根轴。张工，想请你把那个关于齿轮磨数与硬化层之间的关系的标准发给我可以吗 ...

这个可参考AGMA 2004-B89http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=6774&highlight=B89咱和豹工意见一致，怀疑是轴承先出问题。最好问一下客户轴承去哪儿了？

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 18:18:33

孤鸿踏雪发表于 2016-4-25 11:32
这一个批次出现这种情况的很多吗？

出现这种情况，应该先进行例行的分析 ...

这一批共700根，目前出现这种情况的已经有8家了。而且这批齿轮轴安装上去之后使用一，两天就像图片中这样子了

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 18:22:22

qibao9891 发表于 2016-4-25 09:15
推力轴承坏了，锥齿轮在轴向力作用下沿轴向后退，离开正常啮合位置。造成损坏。
从图片看，就是这个坏齿轮 ...

豹工，图片中的这种情况不是个例，而是一个批次。总不可能全是推力轴承坏了吧。而且换了下个批次的轴安装上去就好了。

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 18:23:05

cnszgong 发表于 2016-4-25 11:32
这个齿轴是不是动力输出部位？

是的，是动力输出轴。

cnszgong · 发表于 2016-4-25 18:29:33

心沐长风发表于 2016-4-25 18:23
是的，是动力输出轴。

看来我猜对了，估计是这个齿轴上的轴承先出问题，然后在这个齿轴的齿面造成了干涉磨损。

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 18:48:58

cnszgong 发表于 2016-4-25 18:29
看来我猜对了，估计是这个齿轴上的轴承先出问题，然后在这个齿轴的齿面造成了干涉磨损。
...

张工，这个齿轮的模数是6，而硬化层要求确是0.7---1.0，实际检测结果是0.75。按照ASM标准，这硬化层要求会不会浅了？

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 18:51:17

cnszgong 发表于 2016-4-25 18:29
看来我猜对了，估计是这个齿轴上的轴承先出问题，然后在这个齿轴的齿面造成了干涉磨损。
...

还有这种失效形式，是不是与齿轮的强度有关系了？

cnszgong · 发表于 2016-4-25 20:26:30

本帖最后由 cnszgong 于 2016-4-25 20:31 编辑

心沐长风发表于 2016-4-25 18:48
张工，这个齿轮的模数是6，而硬化层要求确是0.7---1.0，实际检测结果是0.75。按照ASM标准，这硬化层要求 ...

齿轮的模数6，而硬化层要求0.7---1.0确实浅了，对于成品齿轮（也就是齿轮磨削完成后）的有效硬化层深应该在1.2～1.8左右才合理的（实际渗碳时的有效硬化层深要求还需加上磨削的磨量）。至于齿轮芯部强度，不知道这个齿轮是什么材质的？？？http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=21221&extra=&highlight=淬火裂纹&page=117楼的表格可以参考一下。

cnszgong · 发表于 2016-4-25 20:58:15

本帖最后由 cnszgong 于 2016-4-25 21:00 编辑

在齿轮装配时如果两个轮齿啮合良好的情况下，如果说有效硬化层深偏浅，那首先出现的应该是点蚀或者片蚀呀。

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 21:35:04

cnszgong 发表于 2016-4-25 20:26
齿轮的模数6，而硬化层要求0.7---1.0确实浅了，对于成品齿轮（也就是齿轮磨削完成后）的有效硬化层深应该 ...

张工，这个齿轮图纸要求是20CrMoTi的，芯部硬度47HRC.但实际材料确是20CrMnTi,后来客户改了芯部硬度要求30---42HRC

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 21:38:01

cnszgong 发表于 2016-4-25 20:58
在齿轮装配时如果两个轮齿啮合良好的情况下，如果说有效硬化层深偏浅，那首先出现的应该是点蚀或者片蚀呀。 ...

图片中磨损严重的那个面，金像图片上已经看不到渗碳层了。

cnszgong · 发表于 2016-4-25 21:42:05

这样的齿轮用20CrMoTi和20CrMnTi都可以吧。
至于后来要求芯部硬度30---42HRC，也很正常。
如果芯部强度偏低，那么失效的齿轮会出现轮齿整体向受力方向相反的方向位移或断齿。如果芯部强度偏高一般不会出现轮齿位移，最多也就是轮齿的齿根脆性断裂。从你的照片上看这两种情况都没有发现。

cnszgong · 发表于 2016-4-25 21:49:47

cnszgong 发表于 2016-4-25 21:42
这样的齿轮用20CrMoTi和20CrMnTi都可以吧。
至于后来要求芯部硬度30---42HRC，也很正常。
如果芯部强度偏低 ...

这才是轮齿变形

cnszgong · 发表于 2016-4-25 22:07:53

最好是去客户现场看一下，观察两个轮齿在啮合及分离的时候主动轮齿的齿顶是否直接碰到了这个被动齿的齿面。

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 22:49:09

cnszgong 发表于 2016-4-25 21:42
这样的齿轮用20CrMoTi和20CrMnTi都可以吧。
至于后来要求芯部硬度30---42HRC，也很正常。
如果芯部强度偏低 ...

那看来是与热处理没有太大的关系了。那下一步要着重查找关于装配方面的问题了。

心沐长风 · 发表于 2016-4-25 22:51:51

cnszgong 发表于 2016-4-25 21:49
这才是轮齿变形

非常感谢张工的关注及分析。

cnszgong · 发表于 2016-4-26 02:11:42

心沐长风发表于 2016-4-25 18:48
张工，这个齿轮的模数是6，而硬化层要求确是0.7---1.0，实际检测结果是0.75。按照ASM标准，这硬化层要求 ...

建议以后在做齿轮渗碳时，如果客户技术要求的有效硬化层深不合理时，多和客户沟通一下。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-4-26 19:38:00

心沐长风发表于 2016-4-25 18:22
豹工，图片中的这种情况不是个例，而是一个批次。总不可能全是推力轴承坏了吧。而且换了下个批次的轴安装 ...

这个已经足以说明，是安装不良或设计不良造成的

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-4-26 19:39:03

心沐长风发表于 2016-4-25 18:48
张工，这个齿轮的模数是6，而硬化层要求确是0.7---1.0，实际检测结果是0.75。按照ASM标准，这硬化层要求 ...

模数6的齿轮，要求硬化层只有0.70~1.0，这个设计本身也存在问题

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-4-26 19:40:39

心沐长风发表于 2016-4-25 18:48
张工，这个齿轮的模数是6，而硬化层要求确是0.7---1.0，实际检测结果是0.75。按照ASM标准，这硬化层要求 ...

这个模数的齿轮，按照设计要求，其硬化层深度至少应该在1.20~1.50mm

cnszgong · 发表于 2016-4-26 19:47:07

孤鸿踏雪发表于 2016-4-26 19:40
这个模数的齿轮，按照设计要求，其硬化层深度至少应该在1.20~1.50mm

这零件除了选材好像问题不大。
其它方面（设计、制造、安装、使用）都不是很正规。

心沐长风 · 发表于 2016-4-26 21:40:33

孤鸿踏雪发表于 2016-4-26 19:40
这个模数的齿轮，按照设计要求，其硬化层深度至少应该在1.20~1.50mm

今天我跟客户提出了这个不合理的设计要求，可是他不接受。死盯着芯部组织不放。因为芯部硬度是30HRC，正好是在下限。还说这就是因为强度不够造成的早期磨损失效。

心沐长风 · 发表于 2016-4-26 21:44:12

cnszgong 发表于 2016-4-26 19:47
这零件除了选材好像问题不大。
其它方面（设计、制造、安装、使用）都不是很正规。 ...

龚工，这齿轮本来就是一个私企生产的，是农用机上面的。

cnszgong · 发表于 2016-4-26 21:49:21

心沐长风发表于 2016-4-26 21:40
今天我跟客户提出了这个不合理的设计要求，可是他不接受。死盯着芯部组织不放。因为芯部硬度是30HRC，正 ...

检测的是那个失效的齿轮得出的结果？

心沐长风 · 发表于 2016-4-27 12:20:00

cnszgong 发表于 2016-4-26 21:49
检测的是那个失效的齿轮得出的结果？

是的，芯部硬度就是检测的失效齿轮

cnszgong · 发表于 2016-4-27 12:48:30

本帖最后由 cnszgong 于 2016-4-27 12:50 编辑

心沐长风发表于 2016-4-27 12:20
是的，芯部硬度就是检测的失效齿轮

那没有意义。这个失效的齿轮在失效时轮齿部位温度很高。这种芯部硬度没有代表性。
可以看一下

未“受损”部位其实也有齿面“气蚀痕迹。感觉是轮齿受损时有缺油或润滑油本身含水率过高。想检测芯部硬度，那么找一个同批次，未安装使用的齿轮检测一下看看怎么样吧。可检测有效硬化层、表面硬度、金相组织、芯部硬度。

cnszgong · 发表于 2016-4-27 13:10:41

气蚀：

你失效齿轮轮齿的另一面像气蚀。而且那一面表面发干，没有沾上润滑油那种湿润现象。

cnszgong · 发表于 2016-4-27 17:42:40

cnszgong 发表于 2016-4-27 12:48
那没有意义。这个失效的齿轮在失效时轮齿部位温度很高。这种芯部硬度没有代表性。
可以看一下未“受损”部 ...

出现这种情况，看上去就像这两个轮齿在运转时除了具有传递动力的功能以外，还承担一定的齿轮泵（泵油）的功能。

心沐长风 · 发表于 2016-4-27 21:04:24

cnszgong 发表于 2016-4-27 12:48
那没有意义。这个失效的齿轮在失效时轮齿部位温度很高。这种芯部硬度没有代表性。
可以看一下未“受损”部 ...

谢谢龚工，今天客户把仓库里面没有装配的齿轮切割检查，其热处理各项指标均与失效齿轮的指标差不多，而且检验别的厂家的同种齿轮结果也差不多。

心沐长风 · 发表于 2016-4-27 21:08:17

cnszgong 发表于 2016-4-27 13:10
气蚀：
你失效齿轮轮齿的另一面像气蚀。而且那一面表面发干，没有沾上润滑油那种湿润现象。
...

这个齿轮是温锻齿轮，齿面是不磨齿的。

cnszgong · 发表于 2016-4-27 21:24:26

心沐长风发表于 2016-4-27 21:08
这个齿轮是温锻齿轮，齿面是不磨齿的。

明白了。

海天一色 · 发表于 2016-5-31 20:38:43

心沐长风发表于 2016-4-25 18:18
这一批共700根，目前出现这种情况的已经有8家了。而且这批齿轮轴安装上去之后使用一，两天就像图片中这样 ...

8家是不同的使用者么？700根是否全部使用了？如果以上全是的话，重点关注零件的使用工况是否存在过苛刻（或者说设计不当），其次排查一下装配是否有异常，最后就是简单看下是否你这个零件是否是受害件，也就是其他零件先坏导致你这个零件坏了

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