高負荷で高強度な作業環境では,ギア部品の表面強度と疲労耐性は,システム全体の信頼性にとって重要です.熱処理方法に加えてローラー・バーニング/コールド・ローリング (Roller Burnishing/Cold Rolling) は,切断のない,材料除去のないプラスチック成形プロセスとして,鉄道輸送,自動車トランスミッションなどの分野で広く使用されています.,建設機械も

この論文では,鉄道輸送分野におけるギアローリング強化の原理,プロセス経路,性能改善メカニズム,および典型的な適用を体系的に解釈しています.

ローリング強化プロセスの概要

Gear rolling is a process in which high hardness rollers (usually made of hard alloy or carburized steel) are applied to the tooth surface or root to cause plastic deformation of the tooth surface layer余剰圧縮ストレスを導入し,表面硬さを増加させる.

ローリング強化の主な機能

1表面硬さを向上させる

ローリング後,歯の表面の微細構造が硬化され,硬さは10%~30%増加します.この効果は,中型炭素合金鋼または低合金鋼では特に顕著です.

2. 残留圧縮ストレスを導入

圧縮ストレスはクレイクの拡散を効果的に抑制し,接触疲労寿命と屈曲疲労寿命を改善する鍵です.

3表面の質を向上させる

ローリング後,歯の表面の粗さが減少し,典型的な値はRa1.6μmからRa0.4μmに低下し,歯の表面はより安定します.

4. 小さい処理エラーを修正

熱処理の変形と小さな根誤差のために一定の適応性トリミング機能があります.

ローリングプロセスの適用範囲

ギアロールの主要パラメータ

1ローラー圧 (F)

歯の表面に施される圧力は,材料と歯の表面の形に応じて,通常200~800MPaとされる材料の収力強度よりも大きくなければならない.

2給餌速度と速度

ロールの供給速度を1~3mm/sで制御する.

熱上昇や表面過圧を防ぐため,ギア速度は,通常200rpm未満で,あまりにも速いものではありません.

3ローラー材料とプロファイル

一般的な材料:セメント化カービッド,カーブリ化鋼

"ストレスの集中"を避けるために,ロールプロフィールと根のフィレの領域が正確に一致する必要があります.

振動装置の強固化メカニズム

ローリングによって形成された硬化層は約0.2~0.5mmの深さで,この領域の微細構造は圧縮され,図のように密度の高い滑り線と残留圧縮圧力が示されています.

補強装置は以下の特徴を有する.

接触疲労耐久性は30%~80%増加

屈曲疲労強度は20%~50%増加する.

騒音宣言が著しく減少し,接触安定性が向上します.

高温での酸化耐性が向上し,潤滑油の保持時間が延長される.

ローリング強化装置の適用

鉄道輸送のギアボックスでは,それが高速,大きなトルクと衝撃負荷の状態にあるため,長い時間ですが,伝統的な熱処理は,基本的な強度要件を満たすことができます,歯の根部にある疲労による損傷が 歯の失敗の主な原因です

典型的な慣行:

軽い道具の根をローリングし強化し,ガソリン化や消化後

対応する形付け戦略 (歯の上部チャマー +歯の根のロール) は高耐久性ギアペアを形成する.

機関車のギアボックスと高速列車の電源システムで使用されます.

プロセス に 関する 実践 的 な 提案

✔ 関連機器:

歯根のローリングマシン (ローラーコースを数値制御で調整できる)

高硬度ローリングスピンドルと調節可能な圧力モジュール

✔検出モード:

表面残留圧縮ストレスの検出:X線 difrction

表面硬さ:HRc試験

ギアメッシュ騒音試験

疲労強度試験 (折りたたみ/接触) 歯車の表面性能を向上させる重要な手段として,歯車のロール強化技術鉄道輸送などの高い信頼性の分野における主要なプロセスの一つになりました余剰圧縮ストレスを導入し,表面の仕上げと硬さを改善することで,この技術は効果的にギア疲労障害を遅らせます.熱処理以外の安全障壁として機能する.