接触疲劳

摘要： 考察等温淬火时间对GCr15SiMoAl轴承钢显微组织和接触疲劳性能的影响,并对比分析等温淬回火GCr15SiMoAl和常规淬回火GCr15轴承钢的接触疲劳性能。结果表明,等温淬火时间为1 h、3 h、5 h和48 h时,GCr15SiMoAl轴承钢的组织都为贝氏体+马氏体+碳化物,相应地残余奥氏体含量分别为21.0%、21.8%、9.6%和9.2%;随着等温淬火时间的延长,GCr15SiMoAl轴承钢的中值疲劳寿命L_(50)、额定疲劳寿命L_(10)和特征疲劳寿命L_(a)都呈现先增加后减小特征,在等温淬火时间为3 h时取得最大值;常规淬回火态GCr15轴承钢的接触疲劳寿命低于等温淬回火态GCr15SiMoAl轴承钢,这主要是因为GCr15SiMoAl轴承钢中贝氏体+残余奥氏体更有利于抑制疲劳裂纹萌生和扩展,提升轴承钢的接触疲劳性能。

摘要： 通过对定宽机弧形板的失效宏观形貌、化学成分、机械性能及金相组织的分析和检测,发现弧形板失效属于接触疲劳失效,是由于弧形板热处理和加工工艺不当造成弧形板基体强度和硬度偏低、有效硬化层薄且硬度梯度过陡造成的。在此基础上,提出了弧形板国产化的技术要求,改进弧形板的加工工艺,实现了弧形板的国产化。

摘要： 某电厂高压调节阀阀杆运行了12000 h后断裂。对断裂的阀杆进行了宏观分析、化学成分检测、硬度测定、金相检验和力学性能测定。结果表明:阀杆的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均较低,有较多大尺寸夹杂物和沿晶裂纹,降低了阀杆的抗疲劳性能。运行中,阀杆在发电机组负荷波动造成的振动、磨粒磨损及交变载荷的综合作用下发生疲劳断裂。

摘要： 目的研究Nb微合金化后渗碳层和基体的显微组织变化规律,及Nb微合金化对接触疲劳性能的影响,以实现齿轮的接触疲劳长寿命。方法利用真空渗碳炉将Nb微合金化及未Nb微合金化齿轮用钢18CrNiMo7-6进行渗碳热处理,采用滚动接触疲劳试验机进行接触疲劳试验,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射显微镜(EBSD)和洛氏硬度计等设备,对试样的组织及硬度进行检测,探讨Nb微合金化对接触疲劳性能的影响。结果渗碳热处理后,表面组织为针状马氏体、残余奥氏体和碳化物,心部组织为板条马氏体。Nb微合金化渗碳层组织发生了细化,位错密度由7.52×10^(15) m^(‒2)增加到8.75×10^(15) m^(‒2),残余奥氏体含量由23.6%降低至15.4%,渗碳层硬度由58.6HRC提高至59.4HRC,心部奥氏体晶粒平均尺寸由20.5μm降低至16.3μm。剥落坑表面粗糙且呈分层结构,起裂位置位于次表面;剥落坑在滚动接触应力作用下发生加工硬化,Nb微合金化和未Nb微合金化的加工硬化硬度均提高了1HRC左右,抗变形能力相差不大。Nb微合金化齿轮钢的接触疲劳寿命L_(10)=3.2×10^(7),L_(50)=8.2×10^(7);未Nb微合金化齿轮钢的接触疲劳寿命L_(10)=2.0×10^(7),L_(50)=6.4×10^(7)。结论Nb微合金化后,渗碳层组织细化,位错密度增大,显著抑制了裂纹的萌生,并且渗碳层的硬度稍有增加,综合作用使得齿轮钢的接触疲劳寿命L_(10)和L_(50)分别提高37.5%和22%。

摘要： 随着航空、风电等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、寿命要求的提高,齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮装备服役性能与可靠性的重要瓶颈,其中,材料的微观结构特征从根本上决定了齿轮等服役件疲劳性能的优劣。通过调研国内外相关研究现状,介绍了齿轮材料中残余奥氏体、碳化物、晶粒等主要微观结构及其对齿轮接触疲劳性能的影响。归纳了现有基于微观结构建模和微结构力学本构模型的齿轮疲劳数值模拟方法,用来描述齿轮接触疲劳中的微结构力学行为,以提升对齿轮疲劳关键特征和机理的理解。重点对齿轮存在的多种接触疲劳失效形式进行了详细阐述,分析了影响齿轮接触疲劳失效的主导因素、诱发的微观结构与力学性能变化特征以及潜在机理。为进一步理解齿轮服役过程中的微观结构演化特征与力学性能退化的关联关系以及接触疲劳失效内在机理、形成高性能齿轮抗疲劳设计制造方法提供了参考。

摘要： 虑及热处理工艺等因素对渗碳Cr-Ni齿轮接触疲劳寿命的影响,构建渗碳齿轮接触疲劳寿命预测模型。利用齿轮接触疲劳试验机进行齿轮接触疲劳试验并基于Hertz理论计算齿轮接触应力。依据试验结果绘制S-N曲线,通过齿面形貌观察与试验数据比对可知,在形成点蚀现象之前的齿轮接触疲劳寿命占主要部分,点蚀现象出现后齿轮便迅速失效。基于Paris公式、虑及齿轮局部与整体硬度、残余应力、裂纹闭合效应和裂纹长度构建齿轮接触疲劳寿命预测模型。模型预测结果表明,所构建的模型可以较准确预测齿轮接触疲劳寿命,为人们了解齿轮接触疲劳特性以及预测齿轮接触疲劳寿命提供了新的可靠的方法。

摘要： 通过采取对失效齿轮进行化学成分分析、硬度检测、金相组织检测、断口宏观和扫描电镜分析(SEM)、残余应力分析等手段,探究了齿轮的断裂失效原因,并提出了改进措施。

摘要： 本文以某厂UCM六辊连轧机中间辊剥落案例为基础,通过对轧辊剥落形貌观察,硬度、金相等检测,并借助有限元仿真计算对中间辊的受力分布状态进行了计算等综合分析手段,揭示了中间辊表面接触应力疲劳裂纹扩展而导致辊面剥落的机理。轧辊剥落系辊面局部遭受冲击导致局部应力集中,在辊身表面产生表面微裂纹,在轧制过程中逆轧制方向沿疲劳裂纹扩展。伴随裂纹扩展导致轧辊表层失稳产生局部剥落后造成停机反转,从而产生短时顺轧制方向疲劳裂纹扩展痕迹。

摘要： 针对2种航空轴承常用材料8Cr4Mo4V高温轴承钢及G13Cr4Mo4Ni4V高温渗碳轴承钢,研究离子注入、喷丸强化、离子渗氮以及氮化钛涂层等表面处理技术对2种钢制轴承的硬度和应力水平的影响。结果表明:选取适当表面处理技术可以提高轴承强化位置硬度并改善残余应力状态,进而提升航空轴承耐磨性和接触疲劳性能,满足航空发动机日益恶劣工况下长寿命、高可靠性的需求。

摘要： 针对粗糙曲面无摩擦接触,为探究表面粗糙度对亚表面裂纹扩展分散性的影响,借助FFT粗糙表面重构方法获得不同统计分布下的随机形貌样本,通过弹性接触数值计算确定形貌样本对应接触压力分布,以所得接触压力分布为输入,基于线弹性接触力学和扩展有限元法计算亚表面裂纹在不同曲率半径和外载下的扩展路径与寿命。结果表明:1)相同粗糙度统计分布下裂纹扩展路径与寿命表现出较大分散性,且分散性与粗糙度标准偏差、曲率半径和外载有关;2)曲率半径对裂纹扩展寿命影响很大,不同曲率半径下裂纹扩展寿命变化规律相差迥异;3)粗糙度相关长度对裂纹扩展影响较小,两者未表现出显著相关性。

摘要： 本文提供的一种基于累积损伤理论的接触疲劳的快速试验法,可以在较短时间内用较少的试样和成本测量出材料的接触疲劳极限,并且无需参考曲线和斜率参数,克服了以往的接触疲劳快速试验方法的局限性,适合于材料的接触疲劳性能的试验研究.

摘要： 论述了滚动轴承滚动接触疲劳的微观机理、滚动接触过程中的显微组织变化,指出局部微观塑性变形及碳的扩散是控制疲劳和组织变化的决定因素.并分析了轴承工况、材料热处理等对滚动接触疲劳寿命的影响.

摘要： 接触疲劳是齿轮、轴承等长期承受交变载荷的重要旋转零部件的主要失效形式。采用声发射技术揭示接触疲劳失效机理并进行失效预警具有重要的意义。本文综述了声发射技术的发展现状以及声发射技术应用于块体零件和涂层零件的接触疲劳失效检测的研究进展与存在的问题，介绍了两种重要的接触疲劳失效的声发射信号处理技术。探讨了进一步研究的方向和解决问题的思路。

摘要： 某型自动变速箱在台架试验后挡圈断裂失效,通过化学成分分析、金相检验、硬度测试以及断口分析等方法对挡圈断裂失效进行了分析,结果表明,挡圈断裂失效的主要原因是其预先热处理工艺不当,以致材料的碳化物网状组织级别过高,降低了接触疲劳强度,在循环应力作用下,最终导致挡圈断裂失效.

摘要： 随着我国近年来高速铁路、城市轨道交通和重载快捷运输的高速发展,特别是适应国家"一路一带"和"高铁走出去"战略,以及中国制造2025的要求,对轨道交通装备的安全性、可靠性和运行成本等都提出了更高和更迫切的要求.本文结合轨道交通装备的运行环境要求特点,对轨道交通装备中重要的零部件所用材料及其热处理进行了重点介绍.主要内容包括,(1)高速铁路和机车用合金钢车轴的材料和调质热处理,机械加工对车轴表层组织和性能的影响等;(2)高速变速箱齿轮、机车传动齿轮材料及其热处理;(3)货车轴承的等温技术、高铁轴承的常规热处理和渗碳淬火热处理;(4)高速和重载车轮材料及其热处理,及其近年来作者在轮轨材料摩擦磨损和接触疲劳方面的研究成果.

摘要： 基于Hertz理论确定接触应力,并将接触应力引入到阿查德(Archard)累计损伤模型之中,修正了接触疲劳的计算模型.通过接触应力的可靠性特性,计算了滚轮滑轨的可靠性寿命,并与试验结果进行对比,两者吻合较好,从而验证了此方法的可行性.滑轮滑轨可靠性寿命评估方法为解决复杂运动机构关键运动副的接触疲劳问题提供了一种有效的方法.

摘要： 使用超音速等离子喷涂设备在45钢基体上制备了铁基合金涂层.以球盘式疲劳试验机为平台,研究了涂层疲劳损伤过程中声发射特征参数的变化规律,并分析了涂层的接触疲劳损伤机理.结果表明,声发射幅值、有效值RMS、能量、计数和平均频率对涂层的弹塑性变形、裂纹萌生、裂纹稳定扩展和失稳扩展过程比较敏感,并在不同疲劳损伤的阶段具有不同的信号反馈特点.等离子喷涂层的形成特点导致涂层中不可避免的存在孔隙、裂纹等微缺陷,这些微缺陷是疲劳损伤产生的源头.疲劳裂纹主要沿着涂层粒子界面处扩展、连接直到涂层粒子完全剥离,剥离的涂层粒子会随润滑油一起挤入裂纹间隙,从而加速涂层的损伤破坏.

摘要： 文章对某车型轴承零件进行了细致的理化检验，详细剖析了轴承的失效特征，表征了具有某种相关性的局部疲劳剥落和开裂形貌，其裂纹的形态具有表面受热回火而开裂的特征。从一系列数据得出，无论是接触疲劳，还是表面受热回火均应与表面的工作压应力有比较大有关，轴承零件失效的主要原因应该考虑轴承的装配和工作间隙问题。

摘要： 相配合的输入轴和输入主动锥齿轮在跑车过程中均失效，经过宏观分析、化学成分分析、金相分析及硬度检测、综合分析等理化检测方法，最终分析出其原因在于输入轴错料、基体硬度低导致花键部位因被主动锥齿轮花键部位严重挤压而磨损，并使输入主动锥齿轮接触疲劳崩齿断裂。

摘要： 本文试图通过分析齿轮失效机理和损伤过程,运用赫兹应力公式、藤田公式及Smith理论在弹性范围内对渗碳淬火齿轮有效硬化层深度进行理论计算.

摘要： 本发明包括试验过程(S1)，其中，通过超声波扭转疲劳试验求出滚动接触金属材料的剪切应力振幅和负荷次数的关系；剪切疲劳强度确定过程(S2)，其中，根据在上述试验过程(S1)中已求出的剪切应力振幅和负荷次数的关系，按照已确定的基准，确定超长寿命区域的剪切疲劳强度τlim。上述超声波扭转疲劳试验为交变扭转疲劳试验，在该试验中，相对试验片(1)施加正旋转方向和反旋转方向的扭转对称的扭转振动。

摘要： 本发明包括试验过程(S1)，其中，通过超声波扭转疲劳试验求出滚动接触金属材料的剪切应力振幅和负荷次数的关系；剪切疲劳强度确定过程(S2)，其中，根据在上述试验过程(S1)中已求出的剪切应力振幅和负荷次数的关系，按照已确定的基准，确定超长寿命区域的剪切疲劳强度τlim。上述超声波扭转疲劳试验为交变扭转疲劳试验，在该试验中，相对试验片(1)施加正旋转方向和反旋转方向的扭转对称的扭转振动。

摘要： 本发明公开一种多通道接触网补偿装置疲劳试验系统，包括安装底板、支撑架和基坑，安装底板能够固定多个驱动器，驱动器与待测试补偿装置相连，补偿装置连接有坠砣，驱动器能够向待测试补偿装置施加作用力并带动坠砣沿竖直方向往复运动；支撑架设置于安装底板的顶部，支撑架包括多个安装位，待测试补偿装置能够与安装位相连基坑设置于支撑架的底部，且基坑位于安装底板的一侧，基坑能够容纳多个坠砣。本发明的安装底板能够同时固定多个驱动器，支撑架也设置多个能够固定待测试补偿装置的安装位，从而实现一次对多件待测试补偿装置进行疲劳试验，提高试验效率；设置了能够容纳坠砣的基坑，节约了试验系统占用空间，提高试验系统的操作安全系数。

摘要： 本发明公开了一种多通道接触网零部件疲劳试验装置，包括底板、支撑结构、顶部结构、第一测试装置和第二测试装置。其中，支撑结构包括第一支撑结构、第二支撑结构和第三支撑结构；第三支撑结构包括横梁和多个主立柱，至少有两个主立柱的顶部通过横梁固定相连；第三支撑结构位于第一支撑结构与第二支撑结构之间；顶部结构位于支撑结构的上方，顶部结构同时与第一支撑结构、第二支撑结构和横梁固定相连。相比于现有技术，本发明的多通道接触网零部件疲劳试验装置，通过将多个相同和不同的接触网零部件集成在一起进行试验，节省工装，简化安装过程。

摘要： 本发明公开了一种高抗接触疲劳微合金钢车轮及其生产方法，所述车轮包括以下重量百分比的化学成分：C 0.38‑0.45％、Ni 0.15‑0.25％、Mn 0.50‑1.2％、Cr 0.80‑1.20、Si 0.15‑0.40％、P≤0.040％、S≤0.040％，其余为Fe和不可避免的残余元素，且1.5％≤Mn+Cr≤2.0％；采用电炉炼钢→LF炉精炼→RH真空处理→圆坯连铸→切锭轧制→车轮坯锻造→热处理→车轮加工→踏面感应淬火→检测→包装的工艺进行生产，生产得到的车轮具有优良的综合力学性能，具有良好的强硬度和韧性匹配，及良好的耐磨损性及抗接触疲劳性能。

摘要： 本发明公开了一种汽车用铌钒复合微合金化、高接触疲劳性能齿轮用钢，由C、Si、Mn、Cr、P、S、Nb、V、Al、Ti和Fe几种元素构成，其按照连铸、连轧的工艺形成。还公开了一种齿轮的制造方法，首先将钢坯下料形成料坯并将其锻造成齿轮坯料；再将齿轮坯料车毛坯后滚齿；依次经渗碳、强渗温度、淬火，最后经粗磨、精磨得成品。采用本发明的显著效果是，通过调整元素组成、优化冶炼、制造工艺，提高接触疲劳和弯曲疲劳性能，以满足产品的性能要求。

摘要： 本发明公开了一种磨耗和滚动接触疲劳良好耦合的钢轨及其生产方法，所述钢轨的化学成分按重量百分比计包括C：0.75‑0.88％、Si：0.60‑0.80％、Mn：0.90‑1.30％、V：0.08‑0.15％、Cr：0.15‑0.30％、Nb：0.02‑0.08％、B：0.004‑0.008％、P≤0.025％、S≤0.025％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明通过对轨头进行分阶段的加速冷却，合理分配各阶段的冷却速度和冷却时间，通过合理控制轨头金相组织的珠光体片层间距，使得钢轨磨耗和滚动接触疲劳的发展能实现良好耦合，从而提高钢轨的综合使用性能和使用寿命，该生产方法简单，可操作性强，易于推广应用。

摘要： 本发明涉及钢轨滚动接触疲劳评估领域，具体为一种钢轨滚动接触疲劳预测方法。其包括如下步骤：步骤1、选择或建立材料本构模型；步骤2、建立三维实体模型；步骤3、获取接触斑内接触压力的分布规律；步骤4、编写移动法向载荷子程序；步骤5、获取切向载荷分布规律；步骤6、编写移动切向载荷子程序；步骤7、循环加载钢轨模型；步骤8、提取接触区附近所有节点的应力张量和应变张量；步骤9、通过旋转张量得到在新坐标系下每个节点对应的所有应力张量和应变张量；步骤10、获取所有节点在任意平面上的SWT参数的值；步骤11、筛选出SWT参数的最大值，获取危险点的疲劳裂纹萌生寿命。本发明能对钢轨裂纹萌生位置和寿命进行预测。

摘要： 本发明涉及一种高速重载轴承球棒式接触疲劳试验机。主要解决现有摩擦磨损试验机存在的试验条件要求严格和试验步骤繁琐的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种高速重载轴承球棒式接触疲劳试验机，其包括油箱、水箱、控制箱、支架、电机、下支撑板、联轴器、上支撑板和试验工作台，所述支架为立方体框架结构，所述油箱、水箱和控制箱装在支架一侧上方，且水箱位于油箱和控制箱之间，所述下支撑板装在支架框架内的中下部，所述上支撑板装在支架框架内的中上部并位于下支撑板的上方，所述电机装在下支撑板的底面上且其转轴从下支撑板设置的轴孔中伸出，所述联轴器的一端与电机的转轴连接，所述试验工作台通过螺栓装在上支撑板中部。

摘要： 本实用新型公开了一种接触疲劳强度高的减速机齿轮，包括齿轮本体，所述齿轮本体的外侧设置有若干轮齿，所述轮齿之间形成齿槽，所述齿槽底端的中间位置开设有排油孔，所述齿轮本体的中间位置开设有安装孔，所述齿轮本体的一侧设置有挡油板，所述挡油板与所述齿轮本体之间形成储油槽。有益效果：通过圆角过渡段、第一接触过渡段和第二接触过渡段的设计，能够提高该减速机齿轮的轮齿强度，同时减少轮齿连接时的摩擦，提高耐磨性，通过提高润滑效果，进一步降低齿轮的磨损，降低齿轮的接触疲劳。