結(jié)果表明，齒輪開裂的主要原因是不當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囋斐闪嗽冀M織粗大。陳亮等采用化學(xué)成分分析、顯微維氏硬度測試、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及殘余應(yīng)力分析等方法對20CrMnMo鋼齒輪表面開裂成因進(jìn)行了分析。裂紋源位于大孔端面齒根部位，垂直于齒根徑向擴展，熱處理的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力及裝配應(yīng)力耦合作用下，微裂紋從齒根部開始并進(jìn)行擴展，逐步貫穿整個齒輪，導(dǎo)致齒輪失效。朱海英等對滲碳齒輪在磨削過程中齒面開裂現(xiàn)象進(jìn)行分析，該齒輪的熱處理工藝為滲碳 二次淬火 低溫回火，齒輪原材料為20CrMnMoA。分析結(jié)果表明，齒輪滲碳過程中脫碳及磨削過程中應(yīng)力過大是齒輪發(fā)生開裂的主要原因。


等溫正火即將毛坯完全加熱到Ac3線以上的適當(dāng)溫度得到均勻的奧氏體后，通過速冷方式將毛坯冷至奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖“鼻尖”溫度左右在低溫爐中進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，出爐后再空冷到室溫的工藝過程。因此可以采用鍛造余熱等溫正火或等溫正火進(jìn)行預(yù)處理，生產(chǎn)中要根據(jù)毛坯材質(zhì)、尺寸因素來合理選擇和控制等溫前的冷卻速度、等溫溫度和等溫時間這三個工藝參數(shù)，使毛坯在相對恒定的溫度下完成組織轉(zhuǎn)變，以此來獲得均勻的顯微組織和合適的硬度，即硬度在160HB~197HB，金相組織為均勻的F P。等溫正火工藝的特點是正火質(zhì)量穩(wěn)定，熱處理變形小，適合大批量生產(chǎn)。對于大批量生產(chǎn)的變速箱齒輪來說，合適毛坯的硬度和均勻組織能保證刀具的zui 佳切削，既滿足高的切削效率，又對減小熱處理變形有著至關(guān)重要的作用。

1、齒輪精度等級

齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計者往往從經(jīng)濟因素考慮，盡可能比較經(jīng)濟的確定齒輪精度等級，殊不知精度等級是齒輪產(chǎn)生噪聲等級與側(cè)隙的標(biāo)記。美國齒輪制造協(xié)會曾通過大量的齒輪研究，確定精度等級齒輪比低精度等級齒輪產(chǎn)生的噪聲要小的多。因此，在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能提高齒輪的精度等級，來減小齒輪噪聲，減少傳動誤差。

2、齒輪寬度

在齒輪傳動系統(tǒng)允許時，增加齒寬，可以減少恒定扭矩下的單位負(fù)荷。降低輪齒撓曲，減少噪聲激勵，從而降低傳動噪聲。德國H奧帕茲的研究表明，扭矩恒定時，小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同時增長齒寬能加大齒輪的承載能力。