D0I:10.13374/j.issn1001-053x.198M.s1.021 北京钢铁学院学报 1984年增刊1 贝氏体球墨铸铁齿轮承载能力的研究 机械设计教研室曹仁政关卓 摘要 本文通过130多对球铁齿轮承载能力的试验研究，证明贝氏体球铁齿轮的强度 是所有类型球铁齿轮之冠，具有广雨的发展前途。 作者对具有我国特色的两种球铁一一铜钼贝氏体和钒钛贝氏体齿轮，进行了接 触疲劳和弯曲疲劳的强度试验研究，得出了各自的S-N曲线及相应的疲劳极限值 σ11m,从而为设计制造这种齿轮，提供了系统的数据，也可供增补“ISO”“齿 轮承载能力计算方法”中球铁齿轮口11m数据不足的参考。 作者用试验所得的数据，用于有关单位齿轮攻关的实践中，也取得了良好的效 果。 前 言 球愿铸铁齿轮由于具有耐磨、吸振、工艺性好、成本低廉等优点，近二十年来已引起了 国内外齿轮制造行业的广泛重视，并在实际应用中取得了良好的经济效果，而其中贝氏体球 铁齿轮的性能又更为突出，各国有关资料都认为其前景广阔【【】【】【)。但是到目前为 止，尚未见到这种齿轮可供使用的数据，这就必然影响到它的应用和推广。为此，我们对这 种齿轮作了较为系统的试验研究。并得到了疲劳曲线和相应的疲劳曲线值。 贝氏体球铁并不是一种单一的球铁牌号，随着化学成份、热处理工艺等的不同，其性能 匹配可以在相当大的范围内变化。我们选定了目前被认为机械性能较好的具有我国特色的铜 钼贝氏体和钒钛贝氏体两种球铁齿轮，进行了常规的系统的弯曲和接触疲劳强度的试验研 究，并得到了相应的接触疲劳和弯曲疲劳曲线，供今后设计齿轮用。 试 验 贝氏体球铁由于化学成份、热处理工艺、球化过程等不同、在性能上有较大差异。本试 验以我国铜钼和钒钛球铁齿轮为研究对象、共分六种类型、其主要参数和试验对数见表】。 各种贝氏体球铁的化学成分，机械性能见表2热处理工艺见图1。 齿轮承载能力主要按接触疲劳和弯曲疲劳强度来衡量的。由于这种材料的硬度较高，因 而其接触强度，在一般情况下，远远高于轮齿的弯曲强度。因此，如果采用一般试验室齿轮 的模数〔m=(0.02~0.03)a),则必将远未出现接触疲劳失效之前、齿轮早已弯曲疲劳折 断，从而得不到接触疲劳的任何数据，致使试验以失败告终。 65北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 增刊 贝氏体球墨铸铁齿轮承载能力的研究 机械设 计教 研 室 曹仁政 关 妹 摘 要 本 文通过 多对球 铁 齿轮承载能力 的试 验研 究 ， 证 明贝 氏体球铁 齿轮 的强度 是所 有类型 球铁齿 轮之 冠 ， 具 有广 两 的发展 前 途 。 作 者对具 有我国特色 的两种 球铁一 一 铜钥 贝 氏体和钒 牡 贝 氏体齿轮 ， 进行 了接 触疲 劳和 弯 曲疲劳 的强度试验研 究 ， 得 出了各 自的 一 曲线及相应 的疲 劳 极 限 位 ， 。 ， 从 而 为 设 计 制 造 这种齿轮 ， 提供 了系统 的数据 ， 也可供 增补 ，’ ” “ 齿 轮承 载能力 计算方 法” 中球铁齿 轮。 ， ，二 数据不 足 的参考 。 作者 用 试 验所 得 的数 据 ， 用 于有关 单位 齿 轮攻关 的实践 中 ， 也 取 得 了 良好 的效 果 。 月日 百 球 墨 铸 铁齿轮由于具有耐磨 、 吸 振 、 工艺 性好 、 成本低廉等优点 ， 近二十年来 巳 引起 了 国 内外齿轮制 造行 业 的广 泛 重 视 ， 并 在实际应用 中取 得了 良好的经济效果 ， 而其 中贝 氏体球 铁齿 轮 的 性能 又 更 为突 出 ， 各国有关 资料都认 为其前景广 阔 ‘ ’ ’ ’ ‘ 。 但是 到 目前为 止 ， 尚未见到这 种齿轮可 供 使用 的 数据 ， 这就必 然影 响到 它的应 用 和 推广 。 为此 ， 我 们对这 种齿轮作了较为系统的 试 验研究 。 并得到了疲 劳 曲线 和相应 的疲劳曲线值 。 贝 氏体球铁 并不是 一种 单一的 球铁牌 号 ， 随 着 化学成份 、 热处理工艺 等的 不 同 ， 其性能 匹 配可 以 在相 当大的范 围内变化 。 我们选定了 目前被认为机械性能较好 的具有我国特 色的 铜 铂贝 氏体 和钒 钦 贝 氏 体两 种球铁齿轮 ， 进 行 了常规的 系统的弯 曲和接触疲 劳 强度的 试 验研 究 ， 并 得 到 了相 应的 接触疲 劳 和弯曲疲 劳 曲线 ， 供今后 设计齿轮用 。 试 验 贝 氏体球铁 由于 化学 成份 、 热 处理 工艺 、 球 化过 程 等不 同 、 在性能 上有较大 差 异 。 本试 验 以 我国 铜 铂 和钒钦 球铁齿轮为研究对 象 、 共分六种类型 、 其 主 要 参数和试 验 对数见表 。 各种贝 氏体球铁的 化学成分 ， 机械性能 见表 热 处理工艺见图 。 齿轮 承载能 力主 要按 接触疲劳 和弯 曲疲劳 强度来衡 量的 。 由于这种材料的 硬 度较高 ， 因 而其接 触 强 度 ， 在 一 般情 况下 ， 远远高于 轮齿的 弯 曲强度 。 因此 ， 如 果采 用一 般试 验室齿轮 的模数 〔 〕 ， 则必 将 远 未 出 现 接触疲 劳 失效之 前 、 齿轮 早 已弯曲疲 劳 拆 断 ， 从而 得不 到接触疲劳 的 任何数据 ， 致 使试 验 以失 败告 终 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1984．s1．021