La transmisión de engranajes se aplica ampliamente en varios equipos mecánicos debido a sus ventajas de relación de transmisión precisa y alta eficiencia de transmisión.China se ha convertido ahora en un país productor importante de engranajes, con un valor de producción de la industria de engranajes que superó los 236 mil millones de yuanes en 2017.En la actualidad, la industria de la electricidad se ha convertido en el principal componente de la transmisión de energía y la producción de energía.el rendimiento del equipo afecta directamente a la eficiencia operativa y fiabilidad del equipo;Durante la transmisión, los engranajes soportan cargas extremadamente complejas, lo que los hace propensos a fenómenos de fallas como agujeros, desgaste, desgaste, rasgaduras y fracturas por fatiga de flexión.diseño de resistencia del engranaje basado principalmente en la resistencia de contacto de la superficie de los dientesSin embargo, con el desarrollo de la tecnología de ingeniería, los sistemas de transmisión de engranajes tienden a ser ligeros, y la resistencia a la fatiga de la flexión de la raíz de los dientes se ha convertido gradualmente en un factor clave.

 

 

 

Durante la transmisión del engranaje, la tensión máxima de tracción en el diente del engranaje actúa en el lado cargado, mientras que la tensión máxima de compresión actúa en el lado opuesto.El punto de estrés cero se encuentra debajo de la intersección del círculo de la raíz y la línea central del diente, lo que resulta en una fuerte concentración de tensión en la raíz del diente en el lado cargado.la sección peligrosa se convierte en un área propensa a la fatiga, el primer estadio de la fractura de los dientes de engranaje.

 

Las grietas iniciadas se propagan hacia el punto de tensión cero, que se mueve hacia abajo a lo largo de la raíz del diente a medida que las grietas se expanden.La etapa de propagación estable se puede dividir generalmente en dos subetapas: en la etapa I, la grieta se propaga en la dirección de la tensión máxima de cizallamiento de 45° con poca profundidad; en la etapa II, debido a las diferentes orientaciones y a la obstrucción de los bordes de los granos,la dirección de propagación se ve gradualmente afectada por la tensión normal y los cambios en una dirección perpendicular a la tensión normal.

 

Cuando la parte restante de la raíz del diente ya no puede soportar la carga externa, se produce una fractura instantánea.El área correspondiente en la superficie de la fractura por fatiga es relativamente áspera, a menudo acompañados de pliegues formados por el desgarro del material.

 

 

En general, se cree que la existencia de una tensión residual de tracción aumentará el nivel medio de tensión en la tensión cíclica,la velocidad de crecimiento de las grietas de fatiga y la reducción de la fiabilidad del engranajePor el contrario, la tensión residual de compresión es beneficiosa para prolongar la vida de fatiga de los engranajes.la amplitud de la tensión residual generada en los dientes de engranaje puede alcanzar miles de megapascales, que tiene un impacto significativo en el rendimiento de los engranajes frente a la fatiga.y el monitoreo preciso del estado de tensión residual en la raíz del diente tiene una importancia de ingeniería importante.

 

Las curvas típicas de distribución de las tensiones residuales de la superficie de la raíz de los dientes después de la carburación y la extinción se muestran generalmente en la Figura 2.la tensión residual en la superficie de la raíz del diente no siempre presenta la distribución ideal como se muestra en la figura 2 ((a))En las condiciones de trabajo prácticas, debido al efecto de acoplamiento de la tensión térmica y la tensión estructural durante el calentamiento y el enfriamiento,La deformación plástica de la superficie hace que la capa de tensión residual de compresión máxima se desplace al subsuelo.En la actualidad, en la producción de engranajes domésticos, la distribución de los engranajes en el sector de la pesca es muy similar a la de los engranajes domésticos.la descarburación y la oxidación interna son inevitables en la superficie de los dientes de engranaje después de la carburación y el apagadoEn particular, la oxidación interna forma estructuras no martensíticas. En este momento, la distribución típica del esfuerzo residual de la capa endurecida se muestra en la Figura 2 (c), es decir,se forma una tensión residual de tracción en la superficie más externa del diente de engranaje, y debido a factores de estructura geométrica, este esfuerzo de tracción es a menudo más severo en la raíz del diente.

 

Las características de distribución de la tensión residual determinan directamente el rendimiento de los engranajes frente a la fatiga.En particular, debe tenerse en cuenta que el proceso de tratamiento térmico de los engranajes es un proceso complejo no lineal que implica la interacción de la temperaturaEn la ingeniería práctica, la tensión residual se obtiene a partir de la tensión de la estructura de la máquina, la deformación de la estructura y el estrés, acompañados de deformación plástica.La determinación de la tensión residual es de gran importancia para evaluar la vida útil y el rendimiento del equipo.

 

 

Actualmente, hay muchos métodos para medir el estrés residual, pero el método más comúnmente utilizado y de alta precisión en ingeniería es la tecnología de difracción de rayos X (XRD).La tecnología XRD permite pruebas no destructivasEn la actualidad, esta tecnología ha sido reconocida internacionalmente.con estándares nacionales y extranjeros para garantizar la precisión de la medición, y el equipo de medición y los instrumentos de apoyo son relativamente sofisticados.El equipo que se muestra en la Figura 3 se ha utilizado en la industria de engranajes en el país y en el extranjero para medir la tensión residual en la raíz del engranajeEntre ellos, la sección peligrosa de la raíz del diente se define generalmente por el método de la tangente de 30°, y la tensión residual en esta posición se selecciona para representar la tensión residual de la raíz.Para el método específico de medición de la tensión residual por XRD, consulte el artículo anterior "¿Cómo determinar el estrés residual por el método de difracción de rayos X?"