基于采用喷丸强化工艺提高汽车后桥主被动齿轮疲劳寿命.pdf

34 技术纵横 轻型汽车技术 2013(3)总 283 采用喷丸强化工艺提高汽车后桥 主被动齿轮疲劳寿命 宋怀兰 宋加伟 郑亚冰 王国林 黄卫祥 (南京依维柯汽车有 限厶，＼司) 摘 要 某轻型汽车随发动机动力的提升，原配后桥主被动齿轮疲劳寿命不能满足设 计要求。针对这一问题，本文提出采用喷丸强4~-r-艺提高齿轮的承载能力，制定了 具体的喷丸强化工艺，并进行 了原配齿轮喷丸强化前后残余应力和疲劳寿命试 验。试验结果表明：喷丸强化工艺方法使汽车后桥齿轮承栽能力大幅提升，疲劳寿 命达到了设计要求，对驱动桥的轻量化设计有一定的参考价值。 关键词：齿轮 疲劳寿命 喷丸强化 前 言 1 某轻型汽车的主、被动齿轮 疲劳是指材料在一定的变应力 (应变 )的作 某轻型汽车原配 490发动机 ，其后桥主、被动 用下，由于某点或者某些点开始产生不可恢复的 齿轮技术状态如下 ： 变化，导致一定的循环次数后形成裂纹进而扩展 1．1 齿轮材料及技术要求 发生断裂的过程。金属的疲劳破坏一般分为疲劳 齿轮均采用 20CrMnTi材料，被动齿轮最大直 裂纹萌生、裂纹扩展和失稳断裂三个阶段。 径为 250mm。其热处理要求：渗碳淬火，表面硬 大量数据表明，疲劳是结构和机械最主要的 度 HRC58～64，有效硬化层深度 (齿面处 )1．0～ 失效原因之一，也是可靠性试验最主要的考虑因 1．4mm，心部硬度 (在 1／3齿高处 )：HRC30～45。 素，造成疲劳失效的变载荷峰值通常远小于静态 1-2 齿轮疲劳寿命试验 破坏分析得到的 “安全”载荷。驱动桥作为汽车最 该车型配备490发动机传递至后桥输入扭矩 重要的承载部件之一，无时无刻承受着不同形式 为 930N．m，输入转速为 395r／min；采用的试验标准 的变载荷 ，使其极易产生裂纹，从而造成失效 ，因 为 ：QC／T533 《汽车驱动 桥 台架 试验方法 》， 此，提高汽车后桥主、被动齿轮疲劳寿命具有重要 QC／T534《汽车驱动桥台架试验评价指标 》，试验 的意义 结果 (见表 1)表明，齿轮的疲劳寿命满足相关试 尔 环 尔 乔 夼 尔 碲 钎 尔 带 尔 广、 尔 筇 筇 尔 齐 3)主减速器总成装配的时候 ，由于齿轮的间 式 目前已经小批量用于一款后驱动桥总成，机加 隙、齿轮印记 、轴承的预紧等技术参数需要反复调 工及装配效果比较明显，售后无任何的质量反馈 。 整最终达到工艺文件的要求，采用新型的连接定 目前采用新型连接结构的后驱动桥从零件的采购 位方式能很好地满足反复定位的精度。 成本以及机械加工的制造成本考虑，单台份可以 降本 10元 ，按公司计划年产量 2万，预计降本额 3 结束语 20万。后期将所有后桥的连接结构改进为新的结 新的后桥主减轴承盖和减速器壳结构连接型 构，降本的空间及利润非常可观。 轻型汽车技术 2013(3)总 283