遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)1附錄A含有碳氮化合物的高壓力鋼應(yīng)用于自動傳動齒輪的發(fā)展YouichiWatanabeNissanMotorCo.，Ltd.，6-1，Daikoku-cho，Tsurumi-ku，Yokohama，Japan摘要：為了縮小和減輕自動傳輸機(jī)構(gòu)的構(gòu)成，被安裝的齒輪必須被加強(qiáng)，以防止腐蝕斑或者/及磨損抗力。最重要的冶金學(xué)因素我們已經(jīng)知道，當(dāng)鋼鐵的溫度大約到達(dá)573K時，它的阻抗就會變小。高氮化合物是一個非常有效的措施，因?yàn)榈黾恿嘶鼗饡r的阻抗。然而，當(dāng)表面出現(xiàn)不規(guī)則形狀時，氮的含量大于0.6%的鉻鋼就會經(jīng)常被使用。為了解決這種情況，我們已經(jīng)發(fā)明了一種新的壓力鉻鋼，這種鉻鋼具有最優(yōu)的化學(xué)成分，這種成分能夠有效的抑制當(dāng)碳氮化合物的成分大于0.6%時出現(xiàn)的不規(guī)則表面。在一個設(shè)計有極好接觸疲勞沖擊力的自動傳輸裝置中，我們完成了一次動力傳輸系統(tǒng)的耐力測試。我們發(fā)現(xiàn)，在已經(jīng)發(fā)展的碳氮化合物的質(zhì)量達(dá)到0.9%的鋼按照慣例具有4.5個周期。關(guān)鍵詞：碳氮化合物；氮；接觸疲勞壓力；腐蝕斑；齒輪根據(jù)全球環(huán)境問題和石油產(chǎn)量下降的問題，改善汽車燃油消耗量已經(jīng)變的非常重要。因此，科學(xué)技術(shù)應(yīng)該被應(yīng)用到汽車的主要部分上。對于小型運(yùn)貨汽車，已安裝的齒輪傳動裝置必須根據(jù)忍耐力和反抗力而被加強(qiáng)以便減少它們的尺寸和重量。最重要的冶金學(xué)良好的影響因素已經(jīng)被我們所了解去減少當(dāng)鋼鐵在573K時的軟化問題。帶有高數(shù)量氮的碳氮化合物是一個非常有效的產(chǎn)品，因?yàn)榈脑黾涌梢栽黾踊鼗饡r的阻抗。然后，當(dāng)?shù)暮康陀?.6%時，鉻鋼就會被用于出現(xiàn)不規(guī)則的表面上。這篇文章描述了氮的含量大大超過0.6%的碳氮高壓力鋼，以及連接有硬沖擊錘的碳氮科技產(chǎn)品。1.影響輪齒表面壓力的因素重要的表面因素，例如腐蝕斑和磨損，常常出現(xiàn)在自動傳輸裝置的輪齒側(cè)表面。看上去都不能繼續(xù)保持原有的硬度和強(qiáng)度，因?yàn)樵谶\(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輪齒的側(cè)表面的溫度會升高到大約573K。2.碳氮化合物海洋：轎車變速器設(shè)計2美國最高的碳氮化合物的專利是在1883年申請的，但是直到1935年，這些產(chǎn)品才被廣泛的應(yīng)用。出現(xiàn)這種情況的原因是氮在微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械道具上的作用沒有被闡述清楚。這種高溫處理最初只能被應(yīng)用于廉價的鋼鐵，因?yàn)榇阈詢H僅可以通過提高氮的含量超過0.2%時提高。然而，當(dāng)加溫時氮也可以增加阻抗，這種結(jié)果可以改良表面耐久力。機(jī)構(gòu)是形成許多機(jī)械裝置的基本幾何結(jié)構(gòu)單元，這些機(jī)械裝置包括自動包裝機(jī)，打印機(jī)，機(jī)械玩具，紡織機(jī)械和其他機(jī)械等。典型的機(jī)構(gòu)要設(shè)計成使剛體構(gòu)件相對基準(zhǔn)構(gòu)件產(chǎn)生所希望的運(yùn)動，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計即運(yùn)動的綜合，把第一步常常是先設(shè)計整部機(jī)器。當(dāng)考慮受力時，要提出動力學(xué)方面的問題，軸承的載荷，應(yīng)力，潤滑等類似的問題，而較大的問題是機(jī)器結(jié)構(gòu)問題。齒輪是借助于輪齒成功嚙合來傳遞運(yùn)動的機(jī)器零件，齒輪從一根回轉(zhuǎn)軸到另一回轉(zhuǎn)軸傳遞運(yùn)動或傳遞運(yùn)動到一傳動齒條。多數(shù)應(yīng)用中都以恒定角速比（或常定扭矩比）而存在。恒定角速比應(yīng)用中必定是軸向傳動。在各種各樣有用的齒輪類型基礎(chǔ)上，輸入軸和輸出軸需要在一直線上或需要互相平行都不受什么限制。由于使用非圓齒輪，非線性角度比也是很有用的。為了保持恒定的角速度，各個齒輪齒廓必須服從齒輪嚙合的基本規(guī)律：為了一對齒能傳遞恒定角速比，他們接觸齒廓的形狀必須是要這樣：公法線通過兩齒輪中心連線上的固定點(diǎn)。滿足嚙合基本規(guī)律的兩嚙合齒廓被稱為共軛齒廓。盡管有著許多滿足相嚙合齒的可能齒形能被設(shè)計出來，以滿足基本嚙合規(guī)律。但一般僅有兩種在使用：擺線齒廓和漸開線齒廓。漸開線具有若干重要的優(yōu)點(diǎn)：它易于加工制造和一對漸開線齒輪之間的中心距可以變化而不改變速比，當(dāng)使用漸開線齒廓時，可不要求精度的軸間公差。有幾種標(biāo)準(zhǔn)齒輪可供選用。為了在平行軸條件下應(yīng)用，通常使用直齒圓柱齒輪，平行軸斜齒輪或人字齒齒輪。在相交軸的情況下使用直齒錐齒輪或螺旋齒輪。對于非相交軸和非平行軸齒輪傳動，交錯軸螺旋齒輪，蝸桿蝸輪，端面齒輪，斜齒圓錐齒輪或準(zhǔn)雙曲面齒輪將被選用。對于直齒圓柱齒輪，相嚙合齒輪的節(jié)圓是彼此相切的。他們互相滾動而無滑動，齒頂高是輪齒伸出超過節(jié)圓的高度（也是節(jié)圓和齒頂圓之間在徑向的距離）。頂隙是一個給定齒的齒根高（在節(jié)圓以下的齒高）大于與它相嚙合的齒輪的齒頂高的量（差值）。齒厚是沿著節(jié)圓圓弧上跨齒的距離，而齒間距（齒槽S）是沿著節(jié)圓圓弧上相鄰兩齒間的空間距離。而齒側(cè)間隙是在節(jié)圓上的齒槽寬度大于其相嚙合齒輪在節(jié)圓上的齒厚的差值。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)3斜齒輪用于傳遞平行軸之間的運(yùn)動，傾斜角度每個齒輪都一樣，但一個必須是右旋斜齒，而另一個必須是是左旋斜齒，齒的形狀是一漸開線螺旋面。如果一張被剪成平行四邊形（矩形）的紙張包圍在齒輪圓柱體上，紙上印粗齒的角刃邊就變成斜線，如果我展開這張紙，在斜角刃邊上的每一個點(diǎn)微發(fā)生一漸開曲線。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點(diǎn)，當(dāng)齒進(jìn)入更多的嚙合時，它就變成線。在斜齒輪中，該線是跨過齒面的對角線。它是輪齒逐漸進(jìn)行嚙合并平穩(wěn)地從一個齒到另一個齒傳遞運(yùn)動，那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運(yùn)動的能力。斜齒輪使軸的軸承承受徑向和軸向力，當(dāng)軸向推力變得大了或由于別的原因而產(chǎn)生某些影響時，那就可以使用人字齒輪，雙斜齒輪是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個斜齒輪等效。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用，這樣就消除了軸向推力。當(dāng)兩個或更多的單向齒斜齒輪被裝在同一軸上時，齒輪的齒向應(yīng)作選擇，以便產(chǎn)生最小的軸向推力。交錯軸斜齒輪或螺旋齒輪，他們的軸中心線既不相交也不平行，交錯軸斜齒輪的辭彼此之間發(fā)生點(diǎn)接觸，它隨著齒輪的磨合而變成線接觸，因此他們只能傳遞小的載荷和主要用于儀器設(shè)備中，而且肯定不能推薦在動力傳動中使用。交錯軸斜齒輪與斜齒輪之間在被安裝后互相嚙合之前是沒有任何區(qū)別的。它們是以同樣的方法進(jìn)行制造，一對相嚙合的交錯軸斜齒輪通常具有同樣的齒向，即左旋主動齒輪跟右旋從動齒輪相嚙合。在交錯軸卸齒輪設(shè)計中，當(dāng)該齒的斜角相等時所產(chǎn)生滑移速度最小。然而當(dāng)該齒的斜角不相等時，如果兩個齒輪具有相同的齒向的話，大斜角齒輪應(yīng)該用作主動齒輪。直齒錐齒輪易于設(shè)計且制造簡單，如果他們安裝的精密而確定，在運(yùn)轉(zhuǎn)中會產(chǎn)生良好效果，然而在直齒圓柱齒輪情況下，在節(jié)線速度較高時，他們將發(fā)出噪音，在這些情況下，通常設(shè)計使用螺旋錐齒輪，實(shí)踐證明是切實(shí)可行的，那是和配對斜齒輪很相似的配對錐齒輪，當(dāng)在斜齒輪情況下，螺旋錐齒輪比直齒輪能產(chǎn)生平穩(wěn)得多的嚙合作用，因此碰到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場合那時很有用的，當(dāng)在汽車的各種不同用途中，有一個帶偏心軸的類似錐齒輪的機(jī)構(gòu)，那是常常所希望的，這樣的齒輪機(jī)構(gòu)叫做準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗麄兊墓?jié)面是雙曲回轉(zhuǎn)面，這種齒輪之間的輪齒作用是沿著一根直線上產(chǎn)生滾動與滑動相組合的運(yùn)動并和蝸輪蝸桿的輪齒作用有著更多的共同之處。軸是一轉(zhuǎn)動或靜止桿件。通常有圓形橫截面，在軸上安裝像齒輪，皮帶輪，飛輪，曲柄，鏈輪和其他動力傳遞零件。軸能夠承受彎曲，拉伸，壓縮或扭轉(zhuǎn)載荷，這些力相結(jié)合時，人們期望找到靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計的重要依據(jù)。因?yàn)閱胃S可以承受靜應(yīng)力，變應(yīng)力和交變應(yīng)力，所有的應(yīng)力作用都是同時發(fā)生的。海洋：轎車變速器設(shè)計4短的轉(zhuǎn)動軸常常被稱為主軸。當(dāng)軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)變形必須被限制于很小范圍內(nèi)時，其尺寸應(yīng)根據(jù)變形來確定，然后進(jìn)行應(yīng)力分析。因此，如果軸做得有足夠的剛度以致?lián)锨惶螅敲春蠎?yīng)力符合安全要求那是完全可能的。但決不意味著設(shè)計者要保證：它們是安全的，軸幾乎總是要進(jìn)行計算的，知道它們是處在可以接受的允許的極限以內(nèi)，因之，設(shè)計者無論何時，動力傳遞零件，如齒輪或皮帶輪都應(yīng)該設(shè)置在靠近支撐軸承附近，這就減低了彎矩，因而減小變形和彎曲應(yīng)力。3.結(jié)束語我們已經(jīng)發(fā)展了高壓力鋼，這種鋼在碳氮化合物的作用下，已經(jīng)得到了很大程度的提高。這種技術(shù)在改良表面壓力上有了很大的改善。至此以后，例如環(huán)形恒壓變壓器的新的傳輸系統(tǒng)就可以通過增加自身的重量和大小而增加它們的容量。為了適應(yīng)這種需求，它們的滑輪和動力滾筒必須被改善，以適應(yīng)接觸疲勞強(qiáng)度、磨損和腐蝕。我們相信，使用了新的碳氮加工方法和發(fā)展高壓力鋼最優(yōu)過程，將有助于改善機(jī)械自動傳輸，最終驅(qū)動系統(tǒng)和CVT系統(tǒng)的可靠性，減少它們的重量，大小和制造成本。參考1T.B.Massalski.Etal.，BinaryAlloyPhaseDiagrams，seconded.，2.ASMInternational，p.1792.2M.Yoshida，etal.，AstudyonthepittingFatigueStrengthofCarburizedGears(inJapanesewithEnglishsummary)，JSAE，Vol.27，No.2，pp.125-130(1996).3Y.Watanabe，etal.，EffectofNitrogenContentonMicrostructureandResistancetoSofteningduringTemperingofCarbonitridedChromiumAlloySteels(inJapanesewithEnglishsummary)，NETSUSHORI，Vol.40，No.l，pp.18-24(2000).4D.P.KoistinenandR.E.Marburger，AGeneralEquationPrescribingtheExtentoftheAustenite-MartensiteTransformationinPureIron-CarbonAlloysandPlainCarbonSteels，ActaMet.，Vol.7，pp.59-60(1959).5Y.Watanabe，