齒輪是650軋機(jī)齒輪機(jī)座機(jī)構(gòu)的重要零件，工件材料為34CrNi3Mo鋼。齒輪工作中主要承受交變彎曲應(yīng)力作用，同時承受摩擦磨損作用及接觸應(yīng)力作用。要求齒輪具有高硬度、高強(qiáng)度和良 好的韌性，工件耐磨性高、抗接觸疲勞和抗彎勞強(qiáng)度高，并具有一定耐高溫、耐蝕性能。因此，我們通常采用中頻感應(yīng)加熱爐對齒輪進(jìn)行淬火熱處理以滿足其工作需求。但是，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，34CrNi3Mo鋼齒輪多個輪齒發(fā)生斷齒失效事故。

鄭州高氏經(jīng)過不斷的研究，現(xiàn)將總結(jié)出的齒輪發(fā)生斷齒和剝落的原因介紹如下：

(1)中頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行表面淬火時，表面淬火加熱溫度過高，淬火后馬氏體粗大，并出現(xiàn)沿晶裂紋。

(2)工件表層至1.3mm處組織為粗大馬氏體+托氏體，其性能硬度高，但組織粗大；1.3-6mm區(qū)域淬硬層為托氏體，組織細(xì)小，硬度低。兩者之間過渡區(qū)是薄弱區(qū)域，在長期交變應(yīng)力作用下 產(chǎn)生裂紋及剝落現(xiàn)象。

(3) 淬硬層（晶粒度10級）硬度與齒輪中部基體（晶粒度7-8級）硬度差別大，晶粒度也差不少，并且淬硬層與基體內(nèi)存在微小裂紋，小裂紋在交變應(yīng)力作用下也將延伸擴(kuò)展。

(4) 工件淬硬層內(nèi)夾雜物多，氧化物為3-4級，導(dǎo)致工件性能下降，在交變應(yīng)力下產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展至斷裂。

為防止齒輪輪齒斷裂和剝落失效，應(yīng)采取以下措施:

(1)增大齒輪模數(shù)以提高輪齒抗彎強(qiáng)度，同時可采用正變位齒輪，即齒輪夾工時使刀具基準(zhǔn)線向外移一定距離，以提高齒輪的抗彎強(qiáng)度。

(2)工件粗銑后調(diào)質(zhì)處理，防止出現(xiàn)調(diào)質(zhì)深度不足出現(xiàn)輪齒強(qiáng)度不足的缺陷。

(3)提高齒輪表面淬火質(zhì)量，消除工件內(nèi)部微裂紋，使齒輪淬硬層與基體間組織過渡平緩，減少組織和硬度突變，盡量減少引發(fā)裂紋萌生和擴(kuò)展的薄弱區(qū)應(yīng)力區(qū)。

(4)控制軸瓦間隙，提高齒面接觸精度，防止出現(xiàn)偏載受力作用引發(fā)局部應(yīng)力集中，可明顯減緩裂紋擴(kuò)展和輪齒斷裂危險。

我們都知道，要想改正錯誤，你首先就得明白錯誤產(chǎn)生的原因。工件熱處理也是如此。要想解決齒輪輪齒斷裂和剝落的問題，你就必須找到產(chǎn)生這些缺陷的原因。本文簡單說了齒輪輪齒斷裂和剝落產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施，但這些并不是您僅僅看看就行了，我們更希望你能把它應(yīng)用到工作中去。