蜗杆斜齿轮配对失效断口判断

雨天buff

蜗杆斜齿轮配对，m=0.6, 齿数3x29, 蜗杆材质1215，热处理工艺渗碳淬火，表面硬度650HV min， 芯部硬度约140~180HV（1215基材硬度），渗碳层深0.1~0.3mm. 斜齿轮FD0205-135HT，硬度53HRC 左右，密度7.1g/cm^3。

计算弯曲应力2300MPa, 齿面应力3380MPa, 间歇工作，设计寿命92Hrs, 测试约80Hrs左右出现蜗杆断裂。
个人评估是1215材质影响，内部裂纹加脆性断裂引起。 改善方案是改中碳钢S45C或40Cr/42CrMo调质渗氮，芯部硬度23~35HRC，表面650HVmin，白亮层0.015~0.035mm. 这个改善方案是否有效？

雨天buff

蜗杆宏观断口见附件，图片太大无法直接贴到帖子里面来。实在抱歉

jixie043tutu

工况要写出来， 动力源

番茄唐龙

白亮层0.015~0.035？？？还有你这个高弯曲和接触应力，啥材料也扛不住，咯嘣脆鸡肉味

雨天buff

齿轮负载：蜗杆输入扭矩1.23 Nm，输入转速53RPM。
齿轮配比参数： 3x29,模数0.6， 中心距12.7， 压力角20°，螺旋角75°（蜗杆节圆75.84°，斜齿轮节圆14.16°），蜗杆变位0，斜齿轮0.4265。

雨天buff

番茄唐龙 发表于 2025-10-29 08:08
白亮层0.015~0.035？？？还有你这个高弯曲和接触应力，啥材料也扛不住，咯嘣脆鸡肉味

间歇工况，实际样机测试满足要求了。材质和应力都选的很极限。

JINLIANG

接角应力2623MPa,变曲应力1020MPa，强度不足。连续工作齿面会粘连。

jc1984

蜗杆斜齿轮点接触，这种工况下应力太大了，可以考虑换成环面蜗杆与斜齿轮啮合，多齿线接触，可有效降低齿面接触应力和每齿的弯曲应力

雨天buff

jc1984 发表于 2025-11-6 10:13
蜗杆斜齿轮点接触，这种工况下应力太大了，可以考虑换成环面蜗杆与斜齿轮啮合，多齿线接触，可有效降低齿面 ...

感谢大家，参考大家意见对比设计。