机车牵引主动齿轮断裂失效原因是什么？有哪些对策？

（1）齿轮材料及工艺流程

1）材料   东风4D内燃机车配套生产的牵引主动齿轮材料为20CrMnMoA钢。设计使用寿命为1×10的六次方km。

2）工艺流程   锻造—正火—机加工—渗碳—淬火—回火—磨加工—探伤。

（2）失效形式及检验结果

1）失效形式   在运行30km后发生断裂，断裂为沿齿根通裂。

2)化学成分及非金属夹杂物符合相关技术要求。

3）齿顶、齿根表面内氧化为4级，按TB/T2254《机车牵引用齿轮渗碳硬齿轮金相检验标准》，合格为3级以内，实测表面内氧化深度约20um（标准值≤12um），齿根处内氧化深约20um，内氧化指标超差。其他项合格。

大小齿轮表面硬度如何匹配才能对提高齿轮使用寿命有利？

（1）渗碳、渗氮齿轮     普通渗碳、渗氮齿轮的表面硬度选用60~64HRC，当承受冲击载荷时经常采用提高回火温度，使齿轮表面硬度降到58~62HRC。重要的是相互配合的齿轮间的硬度差。在单位时间内承受交变应力次数多的小齿轮的硬度要比与之配合的大齿轮硬度低1~2HRC，这样对于提高齿轮副的使用寿命有利。

（2）调质齿轮

①对于直齿齿轮。小、大齿轮工作齿面硬度差≥20~25HBW.②对于斜齿及人字齿齿轮。小、大齿轮工作齿面硬度差≥40~50HBW。

大直径重载齿轮性能有哪些基本要求？

基本要求：根据齿轮的工作条件不同，一般应满足以下几个基本要求：

1）轮齿表面层要有足够的硬度和耐磨性；

2）对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮，基体要有足够的抗弯曲度和韧性；

3）良好的工艺性能，易于切削加工且热处理性能好。

 高速与重载齿轮已成为汽车与机车行业成套设备的关键部件，其绝大部分采用硬齿面齿轮，齿轮的圆周速度高可达150m/s，传动功率高达40000kw，高圆周速度为156m/s，齿轮制造精度为4~5级；重载齿轮大功率达6000kw，大传递转扭矩2000kN.m，圆周速度为30~50m/s，齿轮精度达5~6级。

    齿轮加工的摩擦系数与什么有关？说起齿轮大家并不陌生，分为工业机械齿轮，伞齿轮，斜齿轮等。工业机械齿轮在金属齿轮加工变形的过程中，摩擦系数对材料变形抗力大小是有影响的；摩擦系数是一个物理参数，它和试样结构、润滑等条件有关，在变形过程中，摩擦因子随着这些边界条件的变化而变化。

    广州齿轮加工定制圆环压缩变形摩擦系数标通过绘制摩擦因子的标定曲线，能够求出变形的某一瞬间的摩擦因子，将其带入到相关的等效应力、等效应变计算关系式中，便得到了考虑摩擦效应的流变应力应变的关系。由于考虑了摩擦的影响，所得应力和应变曲线更接近于实际情况。