表面淬火齒輪的硬度與接觸疲勞強度關系，請教

zhongdong163

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% P/ v/ B8 N5 @! ?& d4 }7 `2 E7 {看到一份齒輪設計的說明書，45鋼，分度圓直徑在150~250mm之間，齒寬在65mm左右，要求表面淬火，一件40HRC、一件44HRC。進行表面接觸疲勞強度計算時，在表中找不到該硬度對應的強度極限，在圖中可見到在那個硬度范圍，是空白的。看了很久才發現，原來是將MQ那條線延長了后選取對應值的。然后再看彎曲疲勞強度的計算，也是延長了選取對應值的。對此，我有幾點疑問:
1.圖上本來沒有對應關系的，將它延長了，合適嗎？為什么那個硬度范圍是的表面接觸極限是“空白”的？是不是表面淬火一般可以達到比較高的硬度，即圖中的，50HRC 以上？
" u5 f0 Y( ~  @8 e8 _2.設計時是不是一般按照中等熱處理質量選取有關數值，即圖中的MQ線？

fengyu2908

學習下 研究研究

frazil

你可以看看I型裂紋擴展過程，看看斷裂力學中以為裂紋的相關計算內容，再看看疲勞壽命理論。這樣算一般場合可以用，只是不太精確。最近身體老是不舒服，沒有精力給你詳細講了

zhongdong163

frazil 發表于 2012-4-25 11:50
3 {5 i& q7 O) p# b& L你可以看看I型裂紋擴展過程，看看斷裂力學中以為裂紋的相關計算內容，再看看疲勞壽命理論。這樣算一般場合可 ...

額，又驚動版主了。
我完全沒接觸過這方面的知識啊！正在研究了。我有點疑問，我那個問題，有這么深奧嗎？

frazil

zhongdong163 發表于 2012-4-25 12:57
額，又驚動版主了。
3 L0 J: |/ q3 H7 T" m" }0 }我完全沒接觸過這方面的知識啊！正在研究了。我有點疑問，我那個問題，有這么深奧嗎 ...

表面接觸問題是一個極其復雜的問題，我沒有搞明白，目前也沒有發現其他人搞明白。我先前說的是針對彎曲的。表面接觸是一個綜合受力的問題，還有裂紋類型也不同，起裂機理可能也不同。

zhongdong163

frazil 發表于 2012-4-25 13:12
表面接觸問題是一個極其復雜的問題，我沒有搞明白，目前也沒有發現其他人搞明白。我先前說的是針對彎曲的 ...

1 j6 b$ C0 _( @; H  d1 A感覺你把我的問題想復雜了。我那張圖是從有關齒輪設計的書上截出來的。
; H& i& g# L* k8 g      如果表面硬化一定會超過圖中曲線的最低點硬度(約51HRC)，則說明那張圖中的硬度與接觸強度的關系沒問題。但是我們按表面接觸設計齒輪時，用了超出那張圖所示的硬度（低于51HRC），接觸強度怎么取？（彎曲強度取值也存在這個問題）要是不能取值，則說明‘表面淬火至40-44HRC’是設計錯誤。
0 m) X, j9 S* V* R* O     應該不會是設計錯誤。所以我猜這個接觸強度存在兩種取值可能：一是按圖中紅線所示，作延長線取值，如40HRC對應1080MPa；二是，在MQ線的起點（約51HRC）處作水平線取值，如40HRC---51HRC都對應1160Mpa。
     昨晚我在網上也見到一個人說，圖紙要求表面淬火40-45HRC，結果一淬火，硬度到了55HRC。所以我覺得一定有人用過40-50HRC硬度的齒輪，知道那個值怎么選取，因此我覺得這是很簡單的事，只要有人現身說法，把那個說明白，我這個問題基本就算解決了，你說的那些，我覺得那是深究了。

frazil

zhongdong163 發表于 2012-4-25 13:46
感覺你把我的問題想復雜了。我那張圖是從有關齒輪設計的書上截出來的。
6 |! i. m6 d6 r" F5 `      如果表面硬化一定會超過圖 ...

4 ?3 J" @, x8 L7 S我知道你是從機械設計書上截取的，機械設計書又是從標準上截取的。只能告訴你這個恨安全。至于那片空白，應該是是因為沒有測試數據。而且對于接觸強度，在滑差較大的情況下，用書上的數據結果相差個十倍八倍的也很正常，我看過別人公開發表的數據，清華大學的。

frazil

zhongdong163 發表于 2012-4-25 13:46
$ w" V/ M* f9 L1 C5 B( E: U8 K& F感覺你把我的問題想復雜了。我那張圖是從有關齒輪設計的書上截出來的。
6 X, N8 t& x/ u/ p/ c( P      如果表面硬化一定會超過圖 ...

你是什么材料，如果是40Cr，那個硬度調質就可以達到

zhongdong163

frazil 發表于 2012-4-25 14:00
9 ]' b( \4 E8 a9 ?0 [4 C我知道你是從機械設計書上截取的，機械設計書又是從標準上截取的。只能告訴你這個恨安全。至于那片空白， ...

% L9 i" y' L  S& y: c原來關于齒輪這一塊還有這么多。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，現在看來太天真了。 像齒輪這么重要的零件，發展這么久了，居然有這樣的空白，真是難以想象。今天早上看到老鷹將這個帖子加精并推薦，難以理解。現在只能苦笑。你手上有那個“清華大學的數據”嗎，我也想看看，不知道可不可以？謝謝！
此外，我還想版主請教個問題，就是我之前說的那個，圖紙要求齒輪表面淬火40-45HRC，結果一淬火，硬度到了55HRC。像這種情況，怎么補救？如果不采取其他措施，對齒輪傳動會有什么影響？
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frazil

zhongdong163 發表于 2012-4-25 14:17
原來關于齒輪這一塊還有這么多。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，現在看來太 ...

熱處理這一塊我實際經驗不行，你看看從溫度還有淬火冷卻液上下手吧