渗碳齿轮齿根喷丸强化研究现状与展望

摘要

弯曲疲劳是齿轮传动中的主要失效形式,严重影响了齿轮使用性能。喷丸强化工艺是齿轮常用的表面强化方法,对提升齿根抗弯曲疲劳性能效果显著。介绍了两种典型的喷丸强化方法(气动式喷丸和离心式喷丸),分别从应用范围、加工效率、喷射原理、表面完整性等方面对其进行了比较。为揭示喷丸强化机制,概述了喷丸工艺数值模拟与工艺参数优化方法,分析了喷丸对齿根表面完整性影响机制,并阐述了表面完整性参量之间的相互作用关系。同时,阐明了齿轮喷丸后的疲劳断裂机理,包括裂纹萌生与扩展机制。在此基础上,重点论述了受喷齿轮弯曲疲劳性能的影响因素,并提出了改善齿轮疲劳强度的措施。此外,简要探讨了齿轮喷丸后,疲劳强度提升幅度问题,并归纳了受喷齿轮弯曲疲劳建模方法。最后,对齿轮齿根喷丸强化工艺进行总结,并对其发展趋势进行了展望。