為了定量分析45鋼表面感應淬火熱處理后對表面磨損的影響,運用JMatPro軟件通用鋼模塊得到45鋼硬度大于50 HRC時的屈服強度。對某型號變速器倒檔中間齒輪軸的實際工況進行分析,建立修正Archard磨損計算模型,并將齒輪軸外圓0.2 cm深度范圍內(nèi)對應的屈服強度作為修正的Archard模型的強度計算值,得到不同屈服強度對應的磨損量。并經(jīng)耐久臺架試驗驗證齒輪軸實際磨損量。結(jié)果表明,實際磨損量與理論計算值誤差為7.26%,證明了使用修正Archard模型計算磨損量,將感應淬火表面硬度作為整體硬度的方法是可行、有效的。此方法的應用可節(jié)省新產(chǎn)品的開發(fā)周期及試驗成本,對類似表面硬化后的材料磨損量的計算與預測具有一定的參考意義。 

【文章來源】：鍛壓技術. 2020,45(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

倒檔中間齒輪軸

式中:T1為輸入齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩，此處取T1=103 N·m;d1為輸入齒輪的分度圓直徑，此處取d1=Φ32.4 mm;α為輸入齒輪的壓力角，此處取為20°。經(jīng)計算:Ft=6358.02 N;Fr=11012.41 N;齒輪徑向力的y軸分量Fry=9537.03 N;齒輪徑向力的x軸分量Frx=5506.21 N。

45鋼材料的化學成分如表1所示，在JMat Pro軟件中分別輸入表1中45鋼的化學成分[17]，利用Jominy Hardenability模塊設定加熱溫度為860℃，得到45鋼距端面10 cm內(nèi)的端淬曲線如圖3所示。由圖3a可知:45鋼感應淬火后的表面硬度最高達57 HRC，對應的抗拉強度為2120 MPa，屈服強度為1950 MPa;隨著距端面距離的增加，硬度、屈服強度逐漸降低，距端面1.5 cm內(nèi)的硬度快速下降至32 HRC，相應的抗拉強度快速下降至1000 MPa，屈服強度快速下降至760 MPa;超過此距離后，硬度、強度變化趨緩。受冷卻過程內(nèi)部的組織變化如圖3b所示，由圖3b可知:端面為完全淬火馬氏體組織，隨著距端面距離的增加，冷卻速度降低，淬火馬氏體含量急速下降，而貝氏體含量快速增加;當距端面超過1.5 cm后，由于冷卻速度趨向空冷速度，得到屈氏體、珠光體組織，因此硬度下降趨于平緩。為進一步分析近端面的硬度、強度變化情況，取距端面0.4 cm長度，其相應端淬曲線如圖4所示。由圖4a可知，在距端面0.2 cm長度范圍內(nèi)，硬度下降0.3 HRC、抗拉強度及屈服強度下降6 MPa，因此，在此長度范圍內(nèi)可近似將硬度與屈服強度看成定值。由圖4b可知，在0.2 cm長度范圍內(nèi)表面得到了完全淬火馬氏體組織。圖4 45鋼距端面0.4 cm內(nèi)的端淬曲線

【參考文獻】：
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本文編號：3216802