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热处理后齿轮残余应力测试分析

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发表于 2019-12-4 13:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
齿轮在制造和加工的过程中,会产生残余应力。而残余应力会使齿轮变形,影响其使用寿命和强度。企业一般会通过热处理来改变材料表面微观结构,从而增强齿轮材料的强度。为了了解齿轮残余应力分布,我们需要对热处理后的齿轮进行盲孔法应力测试。下面就是齿轮残余应力测试分析过程。
待测物是4个热处理后具有30个直齿的齿轮,外圆直径为160mm,内圆直径为150mm,节圆直径为156mm,厚度为16mm。采用的仪器有JH应变花、JHZK精密钻孔装置,JH-30残余应力检测仪。
应力测试操作步骤
先用细砂纸抛光打磨粘贴应变花的部位,然后再用丙酮擦洗干净。将应变花用胶水粘贴在齿轮的齿根处,接好导线后,将齿轮固定在台钳上。把应变计的引线连接到残余应力检测仪上,仪器调零处理。
将钻孔装置放置在齿轮上方,首先用镜筒对准应变花上预留的用来钻孔的中心,使镜筒的十字线与应变花中的孔的十字线重合,然后取出镜筒,将钻孔设备放入到导筒内,钻孔筒由两片弹性压片压紧。采用空气动力对钻头进行驱动。为了使测的数据可靠,每个齿轮上测两点,分别在对称的两端齿根处,这样,4个齿轮测8个点。测量的深度为1.016mm,分为8次进行。
数据分析及讨论
图片1.png
表1是孔深及主应力关系数据,从表中看出在齿轮表面平均最大主应力在深度为0.762以前较为稳定,然后随着钻孔深度增加,平均最大主应力快速上升,接着缓慢下降知道1.016mm深度。总的来看,热处理后,最大主应力值主要分布(-100~-200)MPa范围;平均最小主应力,其范围集中在(-100~-500)MPa;负号表明为压应力。
因此,经过对热处理后齿轮残余应力测试分析,表明齿轮齿根部位应力状态为压应力,齿轮表面的压应力状态能够增强齿轮工作中抵抗载荷能力。说明热处理对齿轮起到了较好的强化作用。
以上就是齿轮残余应力测试的全部过程,如果你还想了解更多关于应力测试的信息,可直接联系南京聚航,我们欢迎您的选购!

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