开沟机齿轮断折的因素有哪些

硬度检测及材料分析对制备好的试样，在FM-700型显微硬度计上用9.8N的实验力，分别在断齿齿轮和磨损齿轮的齿顶处及未淬火区由面垂直向里测定硬度，结果。

两只齿轮经看谱和火花鉴别均属于40Cr材料。在开裂的齿轮上取样进行化学成分分析，检测结果。对照实测结果和GB/T699-1999标准<3>的规定值，该齿轮的化学成分符合该标准要求。

3金相检验为进一步分析断齿原因，对断齿齿轮及磨损严重的齿轮进行了金相检测，根据ZBJ36009-88(钢件感应淬火金相检验)标准，检验的试样分别在齿轮损坏处和磨损处截取，试样制备后用4%硝酸酒精浸蚀。在EPIPHOT-300型尼康金相显微镜上进行观察，结果所示。其中(a)～(d)为断齿齿轮的金相组织，(e)、(f)为磨损严重齿轮的金相组织。所取部位及金相分析结果。

4结果分析(1)断齿齿轮材料本身原始组织就不好，(c)和(d)反映其晶粒度超大，达到1级，正常≤5级;这样的材料其强度低、冲击韧度差。再从该齿轮的热处理淬火状态分析，和3反映出该齿轮感应淬火区在齿沟以上，过渡区落在齿沟拐和接近节圆处，过渡区的应力状态为残余拉应力，这种残余应力降低了齿轮的抗弯强度，同时该处又是齿沟拐应力集中，这几方面因素综合起来，当齿轮在外载荷作用下，使受力很大的节圆附近产生疲劳裂纹，最终导致断齿。

(2)早期磨损齿轮，宏观检查淬硬层也属于淬火最差的情况(和)，由于齿顶面接近感应圈，淬火温度高，有较多的马氏体相变，硬度也较高，其他区域尤其是节圆面欠热和冷却不当，未能发生马氏体相变，而是以低硬度的珠光体型组织大量存在，其耐磨性必然就差，在较大的摩擦力作用下，产生早期磨损。

5结语(1)断齿齿轮是因晶粒粗大、材料冲击强度低和韧性很差及淬火不当导致轮齿断裂。

(2)早期磨损齿轮是因淬火温度不够，齿面的硬度很低，在强大的摩擦力下产生早期磨损。

(3)两只齿轮淬硬区都没淬到齿沟，其轮齿抗疲劳强度较低。

6改进措施(1)齿轮高频淬火时应反复加热几次，高频淬火时，采用10%～15%的乳化液冷却，使轮齿整体加热淬透，并保证齿沟有一定深度的淬硬层。

(2)严格控制齿轮原始组织质量，其晶粒度应≤5级。

(3)淬火加热时间和加热温度要严格控制。

对模数较大齿轮，改用中频淬火，使得轮齿和齿沟都有一定的淬硬层，达到硬度和组织的要求。

(4)建议该齿轮改为渗碳材料，进行渗碳整体淬火来保证内在质量。