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Société Nouvelles
Analyse des défaillances de l'ellipticité hors tolérance de la couronne dentée causée par un serrage incorrect lors du traitement thermique
1Introduction: Un défi persistant dans la fabrication de bagues d'engrenage
Dans la production de composants d'anneaux d'engrenages (y compris les engrenages à grands modules, les anneaux d'engrenages et les engrenages de jantes), l'ellipticité hors tolérance après traitement thermique est un problème de longue date.Les jugements sur place attribuent souvent à tort le problème à des facteurs tels que les "matériaux de qualité inférieure".En effet, de nombreux cas concrets démontrent que la cause profonde ne réside pas dans le traitement thermique lui-même, mais dans le traitement thermique.mais dans les méthodes de serrage incorrectes avant et après traitement thermique, qui prédéterminent la déformation.
2. Caractéristiques structurelles des anneaux d'engrenage: pourquoi ils sont "sensibles au serrage"
À la différence des engrenages solides, les anneaux d'engrenages possèdent des caractéristiques structurelles distinctes qui les rendent sujettes à la déformation induite par la serrure:
- Épaisseur de paroi mince
- Grand diamètre
- Distribution inégale de la rigidité le long de la circonférence
D'un point de vue mécanique, un anneau d'engrenage se comporte plus comme un anneau élastique qu'un disque rigide.Application de force asymétrique, ou une serrure radiale excessive, l'anneau d'engrenage "retient de force la mémoire" d'une forme non circulaire à haute température.Il est essentiel de reconnaître que le traitement thermique agit simplement comme un déclencheur; la forme réelle de l'anneau d'engrenage est déterminée par les conditions de limite mécanique établies lors du serrage.
3Les principales causes de l' ellipticité induite par les pincements
3.1 Force d'accrochage excessive: erreur la plus fréquente et la plus négligée
Une idée fausse typique dans la production pratique est la croyance que "clamper plus fort pour empêcher le mouvement" assure la stabilité.
- Force de serrage radiale excessive
- Contact local avec des broches ou des manches d'expansion
- Peu de points de serrage entraînant une force concentrée
À température ambiante, l'anneau d'engrenage ne subit qu'un léger "aplatissement".et redistribue la contrainte cette légère aplatissement devient définitivement 固化 comme ellipticitéLe processus de déformation peut être résumé comme suit: le trou du vide est légèrement déformé sous la force de serrage; après traitement et relâchement de la force, le trou ne retrouve pas sa forme idéale,conduisant à l' ellipticité.
3.2 Points de soutien irréguliers: ellipticité non aléatoire
Un phénomène courant dans les mesures de post-traitement thermique des anneaux d'engrenages est la direction très stable des axes majeur et mineur de l'ellipse,avec une direction de déformation constante sur plusieurs lotsLes erreurs courantes sont les suivantes:
- Appui à 3 ou 4 points, inégalement espacé
- Décalage entre les appuis inférieurs et les contraintes supérieures
- Soutien inégal du poids propre de l'anneau d'engrenage
Pendant le chauffage, les zones proches des points de support agissent comme des "ancres de forme", tandis que les régions non soutenues subissent une déformation libre, formant finalement une ellipse régulière.
4Les conséquences de l' ellipticité: au-delà de simples défauts de forme
L'ellipticité de l'anneau d'engrenage n'est pas seulement un problème de forme, elle a un impact direct sur les performances et la durée de vie de l'ensemble du système d'engrenages en provoquant:
- Variations périodiques de la distance réelle du centre de maillage
- Fluctuations du dégagement latéral des dents au cours d'une rotation
- Concentration anormale de charges locales sur la surface dentaire
Dans les boîtes de vitesses, ces problèmes se manifestent par:
- Maillage serré à des angles spécifiques
- Changements de bruit rythmique pendant la rotation
- Micropitage concentré et usure inégale dans des zones fixes
5Comment une prise incorrecte amplifie les changements structurels matériels
Pendant les processus de carburation et d'extinction, les anneaux d'engrenages sont soumis à:
- Gradients de température
- Modifications du volume de transformation de phase
- Contraction asynchrone entre la couche de surface et le noyau
Une serrure déraisonnable aggrave ces changements:
- La force de serrage limite la contraction libre
- Le stress dans les zones locales ne peut pas être libéré
- Le stress de transformation est "bloqué"
Le résultat final n'est pas seulement une simple déformation, mais une combinaison de contraintes résiduelles et d'erreurs géométriques.
6. Solutions d'ingénierie: contrôle adéquat de l'arrimage de traitement thermique des anneaux d'engrenages
6.1 Principes de conception des fermetures
- Préférer moins de contraintes à une serrure excessive
- Préférer le positionnement axial et affaiblir les contraintes radiales
- Assurer des points de soutien équidistants et symétriques
6.2 Contrôle de la force de serrage
Temps de bar : 2026-01-05 10:00:08
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