トランスミッションシステムのコアコンポーネントの一つであるため,長時間の交代負荷の影響下では,ギアによる疲労性能は,機器全体の使用寿命に直接影響します.材料の選択と歯の設計を通じて,ギアの疲労耐久性を正確に計算し,その疲労耐性を改善する方法,ギアボックスの設計における重要な問題です.

なぜ疲労寿命を計算するのか?

動作中に定期的な負荷 (交互の負荷) にかけられる.ギア材料が疲労に耐えない場合,使用過程で疲労裂けや骨折さえ容易に見えます.設備の停止と大きな損失をもたらした.

疲労故障は,しばしば明らかな警告なしに発生する,ギアの最も一般的な故障モードの1つです.設計段階での疲労寿命の正確な評価は,機器の信頼性を保証するための前提です.

機械の疲労寿命の計算方法

機械の疲労寿命は主に2つの方向から評価されます.

1疲労を克服する

これは歯の根部で 折りたたみの緊張が交互に起こる骨折で 計算式は次のとおりです

その中には:

Ft: 輪輪の触角負荷

b:歯の幅

m:モジュール

YF:歯系数

K シリーズ係数は負荷分布,動的負荷,その他の要因によって影響されます.

屈曲疲労安全因子は,長時間動作の信頼性を確保するために,設定値 (一般的に1.25~1.5) より大きくなければならない.

接触疲労耐久性

材料の表面の腐食は,歯間間の長期間の交互的な接触ストレスによって引き起こされます. 計算式は以下のとおりです.

σH: 接触力

ZE:弾性影響係数 (材料に依存する)

ZH: 輪輪の幾何系数

接触の疲労寿命も,設定された安全因数 (一般的に1.0~1.2) を満たす必要があります.

疲労による寿命に影響する主要な要因

1材料の選択

異なる材料の強さ,硬さ,強さは,歯車の疲労性能に直接影響します.例えば,カルブライズと消化後に合金鋼は,歯の表面の硬さと疲労限界を大幅に改善することができます.

一般的な高性能材料には以下のものがある.

18CrNiMo7-6 (ヨーロッパ標準合金炭化鋼)

20CrMnTi (国内でよく使われる炭化鋼)

2. ギア形の最適化

歯の根を切り替える フィルレット設計のプロセス歯の表面の形付け (ドラム型の形付けなど) と歯の表面の精密磨削は,ストレスの濃度を効果的に軽減し,疲労寿命を改善することができます..

ケーススタディ: 18CrNiMo7-6材料の疲労耐久性評価

18CrNiMo7-6は低炭素合金炭化鋼で,硬化能力と耐疲労性が優れた.高速重荷ギアシステムで使用される.材料性能パラメータ (加熱後)消し,硬化:

疲労耐久性評価に関するISO 6336規格によると,ギアパラメータ,負荷条件,材料データはギアの期待寿命 (10^7~10^8サイクルなど) を得るために入力することができる.

装置の耐労寿命は 材料の性能だけでなく 設計の合理性にも依存します処理の精度と動作条件の相性程度.

"良い素材"は 基礎ですが 組み合わせたものだけです

合理的な乗り具設計

精密な熱処理プロセス

厳格な製造品質管理

この方法によってのみ",良いギア"の長寿と高い信頼性を真に実現できます